Загальні відомості про САПР

Основні методи, завдання і процеси автоматизованого проектування

Процес автоматичного проектування (АП) – розв’язок кінцевої послідовності задач певної складності в режимі взаємодії людини та ЕОМ.

Рис.1. Етапи процесу проектування РЕЗ.

Етапи процесу проектування РЕЗ:

1. Системотехнічний; 2. Схемотехнічний; 3. Технічний (рис.1);

Склад технічного завдання (ТЗ):

1. Виконавчі функції об’єкта проектування.

2. Кількісні вимоги до функціональних параметрів.

Параметри елементів РЕЗ:

1. Вихідні параметри – кількісні показники, які характеризують функцію, виконувану об’єктом.

2. Внутрішні параметри – параметри складових об’єкта.

3. Зовнішні параметри – параметри зовнішнього щодо проектуючого об’єкта середовища.

4. Фазові змінні – величини, які характеризують фізичний або інформаційний стан об’єкта.

Y (y₁, y₂,…y_n) – вектор системи вихідних параметрів, X (х₁, х₂,...х_m) – вектор системи внутрішніх параметрів, Q (q₁, q₂,…q_k) – вектор системи зовнішніх параметрів.

Y =F (X,Q) (1) – математична модель довільного етапу проектування.

Принципи проектування:

1. Декомпозиційний принцип – розбиття складної задачі на більш прості; 2. Ієрархічний принцип – характеризується етапами (рівнями) проектування; 3. Ітераційний принцип – послідовне наближення до виконання заданих вимог; 4. Принцип уніфікації задач та складових частин об’єктів проектування; 5. Принцип контрольованості етапів проектування.

Загальні відомості про САПР

Система автоматизованого проектування (САПР) – організаційно-технічна система, яка виконує АП.

Режими проектування в САПР:

1. Ручний (неавтоматизований) – без допомоги ЕОМ;

2. Автоматизований – частина проектних процедур виконується вручну, а частина – з допомогою ЕОМ.

3. Автоматичні – за формальними алгоритмами без втручання людини на ЕОМ.

4. Діалоговий (інтерактивний) – всі процедури на ЕОМ, але людина втручається в коректування та продовження:

4.1. Активний діалог – ініціатор людина; 4.2. Пасивний діалог – за командами з ЕОМ.

5. Пакетний – у режимі діалогу вводяться та редагуються тільки вихідні дані для маршруту проектування.

Компоненти САПР:

1. Математичне забезпечення – рівень мовних засобів, які перетворюють інформацію в системі.

2. Лінгвістичне забезпечення – методи та алгоритми проектування.

3. Інформаційне забезпечення – рівень для передачі атрибутів інформації про процес проектування.

3.1. Логічна форма запису – запис як символи та цифри;

3.2. Фізична форма запису – матеріалізована форма логічного запису (на фізичному носії – дискета, вінчестер);

3.3. Способи організації розміщення записів:

3.3.1. Послідовна організація – логічні записи розміщені один за одним; 3.3.2. Пряма організація – ключ логічного запису однозначно визначає її фізичну адресу; 3.3.3. Бібліотечна організація – записи поділяються на групи, розміщуються на початку файла й утворюють каталог; 3.3.4. Індексно-послідовна організація – логічні записи розміщуються в міру зростання значень їх ключів порядку (ієрархічна структура).

3.4. Типи моделей даних:

3.4.1. Асоціативна – виділяє частину інформації або окремі дані за загальною властивістю (наприклад усі ємності з усіх елементів схеми); 3.4.2. Послідовна – є зв’язок між попередньою та наступною частинами інформації; 3.4.3. Ієрархічна – окремі частини інформації розміщені на різних ієрархічних рівнях і утворюють довільні ланцюжки; 3.4.4. Реляційна – виділення смислових груп інформації з використанням реляційних розрахунків (“>”, “<”, “=” і т.д.).

4. Технічне забезпечення САПР – комплекс технічних засобів.

5. Методичне забезпечення САПР – документація.

6. Організаційне забезпечення САПР – регламентує взаємовідносини між проектувальниками та комплексом засобів АП.

7. Програмне забезпечення – сукупність програм.

Операційна система (ОС) – сукупність програм, які керують роботою ЕОМ, забезпечують узгодження роботи ЕОМ та поступаючих до неї програм користувача для максимальної загрузки всіх пристроїв ЕОМ та виконують зв’язок ЕОМ з користувачем і з метою надання йому максимуму зручностей при розв’язку задачі.

Спеціалізована операційна система (СОС) – для керування виконанням конкретних прикладних програм із урахуванням їх змісту.

7.1.Пункти завдання при проектуванні РЕЗ:

7.1.1. Введення опису схеми РЕА; 7.1.2. Трансляція опису РЕА з вхідної мови у внутрішній формат; 7.1.3. Розрахунок статичного режиму; 7.1.4. Розрахунок перехідних процесів; 7.1.5. Друк результатів.

Предметні програми САПР – програми, які безпосередньо виконують моделювання станів та процесів в об’єктах проектування (якість САПР визначається якістю цих програм).

Мова ОС

Вхідна

мова

САПР

Рис.2. Функціонування САПР у середовищі ОС.