Разработка и исследование методов равномерного размещения конструктивных элементов вычислительных устройств

• Автор: Балтрушайтис, Раймондас Йонович
• Шифр специальности: 05.13.12
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Каунас
• Количество страниц: 156 c. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. ОБЗОР МЕТОДОВ РАЗМЕЩЕНИЯ ЭЛЕМЕНТОВ

1.1. Задача размещения элементов в САПР РЭА и

1.2. Критерии оптимизации в задаче размещения

1.3. Алгоритмы и организация процесса размещения .

Глава 2. РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ КРИТЕРИЕВ РАВНОМЕРНОГО РАЗМЕЩЕНИЯ.

2.1. Постановка задачи выбора критериев размещения .

2.2 Способы оценки загруженности и пропускных

способностей .

2.2.1 Определение загруженности отдельных областей и отрезков сечений .

2.2.2. Определение пропускных способностей
областей и отрезков сечений
2.3. Критерии равномерного размещения
2.4. Исследование критериев и оценок равномерного размещения
Глава 3. АЛГОРИТМЫ РАЗМЕЩЕНИЯ ДЛЯ РАВНОМЕРНОГО РАС
ПРВДЕЛЕНИЯ СОЕДИНЕНИЙ.
3.1. Алгоритмы снижения загруженности максимально загруженных участков МП
3.2. Последовательные алгоритмы размещения элементов для равномерной загруженности
3.3. Оптимизация размещения по нескольким последовательно применяемым критериям
равномерной загруженности .
Глава 4. ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОЦЕССА РАЗМЕЩЕНИЯ.
4.1. Организация подсистемы размещения .
4.2. Графическая и числовая информация для принятия решения проектировщиком .
4.3. Команды взаимодействия человекмашина
в процессе размещения .
Глава 5. РЕАЛИЗАЦИЯ МЕТОДОВ РАЗГЖЦЕНИЯ В САПР РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ И ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ АППАРАТУРЫ .
5.1. Структура данных подсистемы размещения
5.2. Учет развязывающих конденсаторов в процессе размещения
5.3. Результаты использования предложенных методов в САПР.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ.
ЛИТЕРАТУРА


Задачу размещения элементов ЭВА и РЭА в фиксированных позициях МП, которое является моделью проектируемого узла, можно формулировать следующим образом. МП Р. Здесь Г - критерий оптимизации при размещении. В качестве ограничений могут выступать требования на длину соединений, на расстояние между заданными элементами и др. Некоторые из этих требований могут быть составной частью интегрированного критерия. При решении задачи размещения (разногабаритных или позиционных элементов) могут быть использованы различные критерии, такие как суммарная длина соединений, число пересечений соединений, плотная упаковка элементов и др. Они могут быть использованы в отдельности или входить в состав интегрированного оптимизируемого критерия //. Например, критерий плотной упаковки элементов имеет смысл только при размещении без заданных позиций. Однако общая цель разных вариантов задачи размещения -обеспечить лучшие условия для трассировки соединений - предполагает использование некоторых общих критериев, оптимиза -ция которых преследует эту цель. Естественным критерием размещения, используемым при проектировании узлов с проводным монтажом, является суммарная длина соединений /1? Тот же критерии применялся в большинстве методов размещения для печатного монтажа /А? При этом возникает задача оценки длины различных цепей без проведения трассировки. Точная оценка длины цепи затруднительна, так как она зависит от применяемых методов трассировки, плотности монтажа, наличия препятствий и т. Во многих известных методах размещения для определения длины соединений предполагается задание числа соединений между различными парами элементов матрицей соединений / 5 /. СЦсЬ)<1? Для использования суммарной длины соединен™ (1. Естественно, что при трассировке эти контакты могут быть соединены иным образом, нежели предполагалось перед размещением. Поэтому получили развитие метода размещения, которые предполагали не задание матрицы соединений между отдельными элементами, а использование списков цепей / 5 /. Более сложные оценки ожидаемой длины соединений учитывали число контактов цепи, конфликтность соединений от -дельных цепей, а также использовали более точные способы определения конфигурации, чем покрывающие прямоугольники. Например, для определения ожидаемой конфигурации трассы соединений цепи решалась задача Штейнера. Г.1), (1. То есть минимизация по одному из этих критериев приводит к уменьшению и других. В ряде работ / ? М; , 3 3, ЪН. У*еш - КРдашаты позиции 'С(С) . Э6? Э7; ^0 / поддерживается мнение, что при размещении должна преследоваться цель создания возможно лучших условий для трассировки соединений, В этих работах хорошими для трассировки считаются размещения с минимальным значением различных оценок длины. В то же время все алгоритмы размещения,проводящие оптимизацию по критериям, связанным с длиной соединений (суммарная длина всех соединений, длина наиболее . В результате этого пере -груженными часто становятся области, лежащие в середине МП и ближе к разъемам. Для предотвращения перегруженных областей около разъемов некоторые авторы предлагают при размещении в первую очередь учитывать соединения, выходящие на разъемы /^ /. В работе // предлагается способ деконцентрации групп сильно связанных элементов в случае, когда на МП имеется некоторое количество свободных установочных мест. Перед началом размещения в список соединений вводятся дополнительные (фиктивные) цепн, обеспечивающие сильную связь свободных установочных мест с устанавливаемыми элементами, имеющими достаточно много связей с другими устанавливаемыми элементами. Последующее размещение ведется с учетом этих фиктивных цепей. Изложенный способ позволяет уменьшить концентрацию элементов в областях расположения групп сильно связанных элементов путем равномерного распределения в этих областях свободных установочных мест. Однако обычно такой ресурс отсутствует. Одной из первых работ, в которой предлагается другая оценка размещения, отличная от оценки по суммарной дайне соединений, является //. Здесь при размещении уменьшалась плотность некоторых соединений дая обеспечения электрических требований.