ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Анализ и постановка задачи синтеза структуры САПР из "Теоретические основы построения базовых адаптируемых компонентов САПР МЭА " Вопросы создания систем автоматизированного проектирования в связи с интенсивныхм расширением работ но САПР вступают во вторую стадию развития. Первую стадию можно охарактеризовать как несистемную — выбор структуры САПР происходил под действием различных случайных факторов, таких как известность разработчикам систем тех или иных методов и алгоритмов проектирования, наличие определенных ограниченных средств вычислительной техники, разработанность системного программного обеспечения, квалификация проблемных и системных программистов. Вторая стадия характеризуется системным подходом и применением методов системного анализа и математической оптимизации при создании САПР. Переход ко второму этапу предопределен интенсивным развитием методов, алгоритмов и специализированных унифицированных технических средств автоматизации проектирования, вычислительной техники, методов программирования, систем информационного обеспечения, а также широким освещением достижений в области САПР в специальной литературе. Разработчики САПР поднялись на тот уровень, когда следует говорить не только о качестве вырабатываемых системой проектных решений, но и затратах ресурсов на выработку того или иного проектного решения, т. е. о качестве САПР [30]. [c.144] 82] отмечается, что при создании комплексных САПР необходимо обеспечить решения трех взаимосвязанных задач произвести формальную постановку задачи и создать на базе теоретических обобщений формализованную методику проектирования, развить и программно реализовать современные численные методы прикладной математики и провести обоснованный выбор структуры комплексной САПР МЭА. [c.144] В зависимости от наполнения проектируемой системы формализованная структура представляет собой ту или иную семантикосинтаксическую конструкцию, описывающую совокупность компонентов проектируемой систех 1ы и связи между ними. [c.145] Структура САПР в реальном базисе описывается на языке системного проектирования, ориентированном на пользователя. Базис проектирования и средства трансляции составляют основу программно-ршформационного обеспечения САПР. [c.145] В [39] вводится понятие технологического маршрута проектирования МЭА, пре 1 ставляющсго любой согласованный между собой набор программы из библиотеки для различных этапов проектирования, обеспечивающий проектирование конкретных устройств по всему циклу от получения технического задания до изготовления промежуточных фотошаблонов. Понятие технологического маршрута может быть использовано и для набора программ в пределах одной библиотеки. Формирование тех или иных технологических маршрутов для проектирования МЭА обеспечивает высокое качество проектирования в кратчайшие сроки. [c.145] Следует отметить, что большое ра.знообразие компонентов САПР (как технических, так и программных), а также разнообразие и сложность связей между ними требуют рассматривать систему как большую, для проектирования которой необходимо применение методов системного проектирования. В случае невозможности исследования объекта (САПР) в целом как большой системы из-за его сложности система представляется как многоуровневая конструкция из взаимодействующих элементов, объединяемых в подсистемы различных уровней. Обычно подсистемы являются самостоятельно функционирующими частями системы. Например, в комплексной САПР мояшо выделить подсистемы программного, информационного и технического обеспечения. [c.145] Весьма существенное значение имеют полнота и четкость они- Сания цели функционирования сложной системы, перечня решаемых ею задач. Если цели и задачи системы определены, можно ставить вопрос об оценке качества ее функционирования. Качество функ-дионирования сложной системы оценивается при помощи показателей эффективности. Под показателем эффективности сложной системы понимается такая числовая характеристика, которая -оценивает степень приспособленности системы к выполнению поставленных перед нею задач. [c.146] Выбор показателя эффективности является заключительной стадией формулировки целей и задач системы и оказывает существенное влияние на интерпретацию свойств системы и результатов ее исследования. [c.146] Расчет показателей эффективности для сложных систем представляет собой весьма сложную задачу, которая требует привлечения специальных математических методов и использования вычислительной техники. Для наиболее полной характеристики качества работы системы показатель эффективности должен учитывать все основные особенности и свойства системы, условия ее функционирования и взаимодействия с внешней средой. Он зависит от структуры системы, значений ее параметров, характера воздействия внешней среды, внешних и внутренних случайных -факторов и определяется процессом функционирования системы. Так как значения эффективности представляют собой действительные числа, то можно говорить об отображении множества процессов функционирования системы в множество действительных чисел, заключенных внутри некоторого интервала (в пределах изменения значений показателя эффективности). На этом основании показатель эффективности можно считать функционалом, заданным на множестве процессов функционирования системы. [c.146] В связи с тем, что объект исследования (КСАПР) представляет собой сложную систему, предлагаются базовые структуры основных составных частей информационного, программного обеспечения (см. рис. 1.5, в), а также комплекса технических средств-(см. рис. 1.12). Предложенные в гл. 1 базовые структуры могут быть адаптированы в рациональные (обеспечивающие наибольшук -эффективность САПР) для конкретных систел . Задача оптимизации структуры САПР может быть сведена к адаптации базовых структур и оптимизации их параметров. [c.147] При неадаптивном подходе к построению оптимальных с некоторых точек зрения систем предполагается, что модель полностью известна. К сожалению, в большинстве реальных ситуаций полное знание модели отсутствует, и получить его, в особенности априорно, нелегко. Таким образом, возникает задача построения оптимальной системы при неполном знании модели. Если к тому же-необходимо строить систему в реальном времени, то возникает проблема адаптации. [c.147] Моделирование САПР осуществляется в основном на пред-проектной стадии. Кроме того, моделирование может использоваться для построения новой версии (конфигурации) эксплуатируемой системы или для определения оптимального режима ее работы. [c.147] Установление схтетемы основных показателей САПР является одной из наиболее важных и трудных задач оптимизации. [c.148] Описанная в гл. 1 типовая структура САПР МЭА, построенная на материалах анализа существующих и разрабатываемых различными организациями САПР, нуждается в конкретизации при использовании со в качестве базовой для создания реальной САПР. Так, нанример, в зависимости от требуемого темпа работы системы выбирается быстродействие цент рал ьпого процессора. Число одновременно работающ11Х в среде САПР проектировщиков определяет число АРМ. Конкретный состав задач определяет набор периферийных устройств и состав математического и программного обеспечения. Может оказаться, что все задачи выгоднее решать лишь средствами АРМ. Возможен и другой вариант, когда окажется достаточным использование в качестве периферийных штатных устройств ввода-вывода центрального процессора. [c.148] Все эти вопросы решаются на этапе системного проектирования, который приобретает особое зпачение при разработке САПР как сложных систем. [c.148] Анализ показывает, что прямое решение оптимизационной задачи в такой постановке без ограничения пространства существования САПР и фиксации системы связей между ее компонентами ио представляется возмоншым. Рассмотрим процедуры синтеза структуры САПР МЭА, основанные на исследовании структур существующих САПР МЭА и РЭА и на разработанных в результате исследования базовых структурах САПР МЭА (см. гл. 1), описывающих компоненты САПР и их связи, выделенные из всего множества компонентов САПР (пространства существования) путем наложения на него выработанных ограничений. [c.148] Методологический аспект формализованного проектирования структуры системы следует рассматривать как совокупность двух основных задач структурного синтеза и синтеза параметров компонентов данной структуры. Структура системы является семап-тической конструкцией, описывающей совокупность ее компонентов и связей между ними [22]. [c.149] На началтшых этапах создания САПР, когда определяются основные черты системы, разработчикам необходимо получать конкретные оценки альтернативных вариантов структуры САПР. Это возможно лишь при наличии процедур моделирования, которые требуют определенную степень формализации процесса проектирования. [c.149] На основе экономико-математической (обобщенной) модели САПР, проблемно-ориентированного языка системного проектирования, предназначенного для описания объекта и процесса проектирования, созданы программы диалоговой оптимизации САПР МЭА, реализующие описанные процедуры [29]. Рассмотрим эт процедуры более подробно. [c.150] Раздел объект проектирования содержит обобщенное описание предлагаемого объекта проектирования. Так, например, должны быть указаны класс устройств (цифровые, аналоговые, гибридные), базовые конструктивы и технология изготовления, даны подклассы проектируемых устройств (операционные усилители, широкополосные усилители, аналого-цифровые преобразователи и т. д.), приведены показатели сложности (например, степень интеграции ИМС, примерное число активных и пассивных элементов в схеме). [c.150] Вернуться к основной статье