Разработка информационного обеспечения интегрированной интерактивной автоматизированной системы проектирования печатных плат на системе малых ЭВМ

Разработка информационного обеспечения интегрированной интерактивной автоматизированной системы проектирования печатных плат на системе малых ЭВМ

Автор: Новоженов, Юрий Валентинович

Шифр специальности: 05.13.12

Научная степень: Кандидатская

Год защиты: 1984

Место защиты: Москва

Количество страниц: 157 c. ил

Артикул: 4029301

Автор: Новоженов, Юрий Валентинович

Стоимость: 250 руб.

Разработка информационного обеспечения интегрированной интерактивной автоматизированной системы проектирования печатных плат на системе малых ЭВМ  Разработка информационного обеспечения интегрированной интерактивной автоматизированной системы проектирования печатных плат на системе малых ЭВМ 

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение .
Глава I. Исследование методов организации баз и структур
данных ИГС проектирования печатных плат . ц
1.1. Организация данных в некоторых диалоговых системах проектирования.
1.1.1. Базовое программное обеспечение БПО АРМ
1.1.2. Пакет прикладных программ ГРИФ Щ
1.1.3. Структура данных в системе ИНТЕРГРАФ
1.1.4. Организация данных в системе ассг есас
1.2. Базы данных и структуры данных, используемые в САПР
1.3. Математические модели ПЭС.ЗУ
1.4. Постановка задачи.
Выводы к главе I щ
Глава 2. Методы оценки структур данных
2.1. Средства описания моделей1,4У
2.2. Методы оценки моделей
2.2.1. Реализация множеств .цд
2.2.2. Реализация отношений.
2.3. Применение аппарата оценок
2.3.1. Реализация графов
2.3.2. Метод минимизации избыточности по принципу вынесения общих атрибутов.
2.4. Обсуждение результатов .
Выводы к главе 2 .
Стр.
Глава 3. Модели объектов проектирования и логические
структуры данных а ИГС проектирования ПП
3.1. Модели принципиальной электрической схемы
3.1.1. Исходные модели .
3.1.2. Модель ЭРЭ .п
3.1.3. Модель связей
3.1.4. Оценка моделей ПЭС
3.2. Модель платы
3.3. Системная библиотека
3.4. Модель данных для обеспечения планирования автоматизированной сборки печатных плат до
3.5. Модель данных о коммутационном пространстве
3.6. Обсуждение результатов .Ю
Выводы к главе 3 .юз
Глава 4. Разработка физической организации данных в ИГС
проектирования ПП на СМ4 юз
4.1. Принципы построения системы МАГИСТР
4.2. Организация данных в системе МАГИСТР щ
4.2.1. Транзакции к данным в МАГИСТР.н
4.2.2. Центральный формат представления данных
в системе МАГИСТР нб
4.2.3. Дисплейный файл
4.3. Обсуждение результатов щ
Выводы к главе 4
Заключение
Выводы.ЗУ
Стр.
Приложение I. Объем памяти, занимаемой данными во внутреннем формате, в системах МАГИСТР и
для различных ПП.
Приложение 2. Акты внедрения .
ВВЕДЕНИЕ
На ХХУ1 съезде КПСС было указано на важную роль массового применения высокоэффективных систем машин и технологических процессов, обеспечивающих комплексную механизацию и автоматизацию производства I . При этом задача расширения автоматизации проектноконструкторских работ с применением электронновычислительной техники должна быть тесно связана с обеспечением широкого применения автоматических манипуляторов промышленных роботов, встроенных систем автоматического управления с использованием микропроцессоров и миниЭВМ I .
Эти положения развиты в решениях июньского г. 2 и внеочередного февральского г. 3 Пленумов Центрального Комитета КПСС. На июньском г. Пленуме ЦК КПСС было отмечено, что в настоящее время решающее значение приобретает единая научнотехническая политика. Нас ждет огромная работа по созданию машин, механизмов и технологий как сегодняшнего, так и завтрашнего дня. Предстоит осуществить автоматизацию производства, обеспечить широчайшее применение компьютеров и роботов, внедрение гибкой технологии, позволяющей быстро и эффективно перестраивать производство на изготовление новой продукции 2 .
Одной из наиболее современных форм автоматизации проектирования и управления являются проблемноориентированные комплексы на базе малых ЭВМ и микропроцессоров, обладающих гибкими функциональными возможностями , к которым тесно примыкают аппаратурнопрограммные средства организации автоматизированных рабочих мест АРМ персонала, в том числе конструкторов радиоэлектронной аппаратуры РЭА. Высокая эффективность САПР на малых ЭВМ в сочетании с их низкой стоимостью позволяет считать, что они в полной мере отвечают решению важнейшей задачи современного
этапа развития народного хозяйства повысить производительность труда на I процент и снизить себестоимость продукции дополнительно на 0,5 процента 3 .
Известно, что системы автоматизации проектирования печатных плат ПП являются одними из самых первых САПР, наиболее развитыми в теоретическом, техническом и организационном плане. Уже много лет уровень интереса к этим системам устойчиво высок. Это объясняется рядом причин, из которых наиболее важными являются следующие
1. ПП являются основным средством коммутации в самом широком смысле этого понятия в РЭА, электронновычислительной аппаратуре ЭВА, приборостроении и т.д. По всей видимости, сегодня нет такого футуролога в технике, который даже с оговорками предрек
бы замену ПП на другой вид коммутации, соперничающий с ним по гамме таких параметров, как технологичность, стоимость, разрешающая способность, серийноспособность, электрические параметры и т.д.
2. Параллельно развивающиеся сравнительно новые технологические методы коммутации такие, как рельефный монтаж, фрезерование ПП, мультипроводные методы монтажа мультивайр, стежковый монтаж, методы пружинных скоб, накрутка и т.д. не требуют кардинального изменения в методах проектирования, а как правило сопряжены с решением дополнительных или видоизмененных задач, так или иначе уже рассматриваемых при создании теории проектирования ПП.
3. Возникшие позднее методы проектирования гибридных интегральных схем ГйС, больших интегральных схем БИС и даже сверхбольших интегральных схем СБИС естественно основывались в силу частичной общности задач на методах проектирования ПП, математических моделях электрических схем, оптимальных методах размеще
ния, трассировки и т.д.
Естественно, что потребности и возможности технологий интегральных схем привели к развитию методов, используемых при проектировании ДП, созданию новых теоретических положений, решению новых задач. В то же время, основываясь в изначале на методах проектирования ПП, методы проектирования ГйС и БИС обогатили и содействовали развитию методов проектирования ПД.
4. Все существующие на сегодня методы автоматизации проектирования ДД пока не позволяют считать, что эта задача окончательно решена. Пока интеллект человека с его картинным мышление, возможностью охвата всей задачи проектирования во всем ее многообразии и многими неформальными критериями оптимизации, дает значительно лучшие результаты, чем самая совершенная система проектирования. Обследование, проведенное известным американским ученым Мелвином Брейером в г., показало, что из зарубежных фирм в для ПП, предназначенных для серийного производства, предпочтение отдавалось ручным методам проектирования. Тем не менее, все эти фирмы были оснащены и широко применяли самые совершенные САДР, которые использовались на предварительных этапах создания образцов новой техники.
5. Развивается вычислительная техника, совершенствуются технические и программные средства. Традиционно считалось, что уровень сложности задач проектирования таков, что для их реализации необходимы самые быстродействующие ЭВМ с самыми большими оперативными и внешними запоминающими устройствами. Эти машины оснащались наиболее совершенными операционными системами. Таким образом, основной лозунг звучал примерно так самым сложным из задач задачам САПР самую совершенную вычислительную технику.
Сегодня полный цикл проектирования ДП в автоинтерактивном
режиме осуществляется на персональных компьютерах и таких систем за рубежом реализованы десятки. То есть развитие вычислительной техники ВТ осуществляется столь бурно, она совершенствуется столь интенсивно как в части техники, так и программного обеспечения, что трудно говорить об исчерпании возможностей САПР даже в аспекте использования новых средств ВТ. Постоянно создаются новые системы с новыми возможностями и этот процесс, по всей видимости, будет бесконечен.
Поэтому естественно, что развитие САПР ПП осуществляется и во многом определяется развитием ВТ, является ее следствием и продуктом.
6. На базе совершенствования средств ВТ совершенствуется структура САПР как человекомашинных систем по направлению оптимизации распределения функций между человеком и ЭВМ. Это новое направление, требующее серьезного изучения интеллектуальных и физиологических особенностей человека в процессе решения сложных задач. По всей видимости, в ближайшее время следует ожидать новых открытий и технических решений, которые позволят повысить эффективность уже действующих САПР и появления принципиально новых САПР.
В этом направлении особенно удачной признана концепция создания интерактивных графических систем проектирования . К концу г. в мире функционировало около систем, из которых около применялось для проектирования ПП. Сочетание интеллекта конструктора с вычислительной мощью ЭВМ позволяет значительно повысить эффективность процесса проектирования.
7. Новый импульс к повышению уровня разработок САПР ПП произошел в результате создания мобильных транспортабельных систем математического обеспечения типа ШИКС, КСЕНИКС и языков програм
мирования С, ПАСКАЛЬ и т.д., совершенствования применяемых структур данных. Возможность свободного перенесения МО для проектирования с одной ЭВМ на другую также существенно повлияла на скорость и качество разработки САПР ПП.
8. Численность коллективов, занимающихся проектированием ПП, колеблется от нескольких человек до нескольких десятков или сотен конструкторов, т.е. диапазон очень широк, квалификация специалистов очень разнообразна. Также широк диапазон сложности ПП. Если оценивать сложность условно по отношению площади, занимаемой ЭРЭ, ко всей площади платы, то он колеблется от у бытовой аппаратуры до на многослойных ПП вычислительных машин и в спецприменениях.
Поэтому гамма технических и программных средств САПР, обеспечивающих различные по численности и квалификации коллективы, при разнообразии стоящих задач также должна быть очень велика. Причем варьироваться должны стоимость, возможности систем, пользовательские характеристики, даже занимаемая оборудованием площадь и спецтребования к помещениям.
Вот почему интерес к разработке новых и повышению эффективности существующих САПР ПП устойчиво сохраняется уже более полутора десятилетий.
Актуальность


Среди множества проблем, возникающих при создании таких систем, одной из важнейших является рациональная организация данных. Успешное ее решение в рамкак жесткой ограниченности вычислительных ресурсов позволяет обеспечить высокую реактивность интерактивной графической САПР, дает возможность реализовать сквозной цикл проектирования ПП. В особенности это важно для интегрированных САПР, осуществляющих помимо проектирования ПП технологическую подготовку производства. В связи с этим проблема построения интегрированной структуры данных для интерактивной системы проектирования ПП на малых ЭШ является актуальной. Цель работы заключается в разработке теоретических основ, методики построения информационного обеспечения интерактивных САПР Ш1 в условиях жесткой ограниченности вычислительных ресурсов малых и персональных ЭВМ и реализации полученных теоретических результатов в рамках интерактивной САПР на базе малой ЭВМ СМ4. Предает исследования. Объектом исследования является интерактивная графическая САПР ПП. В диссертации исследуются методы построения интегрированной структуры данных, позволяющей создать на малой ЭВМ систему, обеспечивающую сквозной цикл проектирования
ПП, включая технологическую подготовку сборочного производства. Методы исследования базируются на применении аппарата бинарных отношений, теории графов, теории построения баз данных и экспериментах с программной реализацией. ПП и технологической подготовки сборочного производства. Разработаны новые методы представления бинарных отношений в памяти ЭВМ, основанные на трансформации множеств, которые дают лучшие оценки по объему памяти, чем известные ранее методы. Разработаны теоретические положения и создан формальный аппарат количественных оценок информационнологических моделей принципиальных электрических схем ПЭС и печатных плат ПП по объему памяти, занимаемой данными, и времени их поиска. Создана и обоснована методика построения структур данных в оперативной памяти, позволяющая минимизировать объем памяти, занимаемой данными, без существенного снижения быстроты поиска. Практическая ценность работы состоит в реализации информационного обеспечения и организации диалога в интерактивной САПР ПП на малой ЭВМ СМ4, решающей полный комплекс задач конструкторского проектирования широкого класса ПП, и ее внедрении в различных НИИ, КБ и заводах ряда отраслей промышленности. Содержание работы В первой главе дан анализ методов организации данных в диалоговых системах, используемых для проектирования ПП, рассмотрены форматы внутреннего представления данных, их достоинства и недостатки исследованы базы данных, используемые в САПР, и системы управления базами данных СУБД, выполнен сравнительный анализ применения СУБД общего назначения в САПР и ксмерческих системах определены основные методологические принципы построения структуры данных для специализированной интерактивной САПР ПП, реализуемой в условиях жесткой ограниченности вычислительных ресурсов малых ЭВМ рассмотрены математические модели ПЭС, используемые для решения отдельных задач конструкторского проектирования определен круг задач и цели исследования. Во второй главе исследуются принципы построения структур данных в оперативной памяти для интерактивной САПР ПП, предлагается формальный аппарат количественных оценок этих структур по объему памяти, занимаемой данными, и времени их поиска, приводятся принципы преобразования моделей на основе формальных критериев с целью улучшения этих оценок. В третьей главе исследуются и разрабатываются модели ПЭС и коммутационного пространства, определяющие логические структуры
данных, которые могут быть реализованы в оперативной памяти СМ4 развиваются методы организации библиотеки элементов в интерактивной САПР ПП исследуются вопросы, связанные с организацией взаимодействия интерактивной САПР ПП с системой планирования работы гибкого автоматизированного сборочного производства ГАСП. В четвертой главе излагаются результаты практической реализации описываются принципы построения интерактивной системы проектирования ПП МАГИСТР, физическая организация данных в МАГИСТР, методы организации дисплейного файла.

Рекомендуемые диссертации данного раздела

28.06.2016

+ 100 бесплатных диссертаций

Дорогие друзья, в раздел "Бесплатные диссертации" добавлено 100 новых диссертаций. Желаем новых научных ...

15.02.2015

Добавлено 41611 диссертаций РГБ

В каталог сайта http://new-disser.ru добавлено новые диссертации РГБ 2013-2014 года. Желаем новых научных ...


Все новости

Время генерации: 0.229, запросов: 244