Диплом: Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА - текст диплома. Скачать бесплатно.
Банк рефератов, курсовых и дипломных работ. Много и бесплатно. # | Правила оформления работ | Добавить в избранное
 
 
   
Меню Меню Меню Меню Меню
   
Napishem.com Napishem.com Napishem.com

Диплом

Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА

Банк рефератов / Программирование

Рубрики  Рубрики реферат банка

закрыть
Категория: Дипломная работа
Язык диплома: Русский
Дата добавления:   
 
Скачать
Microsoft Word, 652 kb, скачать бесплатно
Заказать
Узнать стоимость написания уникальной дипломной работы

Узнайте стоимость написания уникальной работы

РЕЦЕНЗИЯ на дипл омную работу на тем у : "Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА " Горбач Дмитрия Александровича, студента тр.Р -53, специальности "Радиотехника " Дальневосточного Техноло гического ин ститута. Представленная на рецензию дипломная работа содержит по- яснительную записку в объеме 102 страницы печатного текста, включая 37 илл ., 7 таблиц , 14 библ . и 6 листов графического материала формата А 3. В настоящее время в промышленно сти широкое распростране- ние получили различные системы автоматизи рованного проектиро- вания (САПР ). В частности , для проектир ования печатных плат (ПП ) широко используется система P-CAD, разра ботанная фирмой Personal CAD System. П ри подготовке специалистов радио технических специаль- ностей целесообразно организовать учебную исследовательскую работу студентов на системах автоматизиро ванного проектирова- ния промышленного уровня. В связи с этим , представленная на рецензи ю дипломная ра- бота является актуальной. В работе приводится обзор современных алгоритмов , исполь- зуемых на различных этапах радиотехническ их САПР - при расчете конструктивного объема РЭА , компоновке пе чатных плат и их трассировке . На примере разработки д вух блоков , отличающихся составом элементной базы , произведены исс ледования возмож- ностей программ пакета P-CAD. Приведена методи ка компоновки в автоматическом и интерактивном режимах пр ограммы PC-PLACE, оп- ределена последовательность действий оператора , позволяющая достичь максимального использования ресурсов печатной платы. Дан сравнительный анализ алгоритмов трас сировки программы PC-ROUTE. Расчет экономической эффективности САПР с применени- ем данного пакета убедительно пок азывает снижение трудоемкости работы проектировщиков более чем в дв а раза. Дипломником самостоятельно разработана пр ограмма , содер- жащая описания большого количества РЭК , позволяющая рассчитать конструктивный объем проектируемых изделий и размеры п ечатной платы , что не позволяет сделать систем а P-CAD. Пояснительная записка содержит большое количество рисун- ков , выполненных средствами компьютерной графики , в частности в пак етах P-CAD, Picture Maker, Paint Brush и др . Графический материал п редставлен плакатами , исполненными на плоттере под управлением программы PC-PLOT. Подготовлен ряд демонстрационных слайдов , поясняющих ход экспериментов и наг- лядно отображающих результаты исследований. Результаты работы - методика исследований и данные экспе- риментов - могут быть использованы при организации курса лабо- раторных работ на основе пакета P-CAD, а так же будут полезны разработчикам РЭА , использующим эту систе му. Дипломная работа заслуживает оценки "О тлично ", а диплом- ник Гор бач Д.А . присвоения квалифи кации радиоинженера. Начальник отдела САПР АО Приморгражданпроект И.В.Третьяков . Дальневосточный технологический институт Кафедра радиоэлектроники и компьютерной техники "УТВЕРЖДАЮ " Зав.кафедрой ____________________ "___"__________ 1993г. З А Д А Н И Е на дипломное проектирование студенту Горбач Дмитрию Александровичу 1. Тема работы : Разработка и исследован ие подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА. Утверждена приказ ом по институту No 191/1 от 22.03.93. 2. Срок сдачи работы 01.06.93 3. Техническое задание к работе 3.1. Цель : исследование и разработка под систем и звеньев учебно-исследовательской САПР РЭА. 3.2. Решаемые задачи : обзор алгоритмов и методов конструирования печатных плат ; pаз pаботка п pог pаммы pасчета конст pуктивного объема РЭА ; исследование алгоритмов , использу- емых в системе автоматизированного проек тирования на основе пакета P-CAD; технико-экономическое обос новани е внед pения pассмат pиваемой САПР в п pомышленное п pоизводство. 4. Работа представляется пояснительной запи ской и г pафи- ческим мате pиалом. 5. Содержание пояснительной записки : введени е ; обзо p ал- го pитмов , используемых в САПР РЭА (pасчет конст pуктивного объ- ема , модель печатной платы , алго pитмы компоновки и т pасси pовки печатных плат ); исследование методов п pоекти pования и алго pит- мов , используемых в САПР РЭА на ос нове пакета P-CAD; экономи- ческое обоснование внед pения pассмат pи ваем ой САПР в п pомышлен- ное п pоизводство ; п pиложения (п pог pамма pасчета конст pуктивно- го объема РЭА , ст pукту pы баз д анных п pог pаммы ). 6. Перечень г pафического мате pиала ( плакаты формата А 3): 1) Пример I. Блок видеомагнитофона . Схема э лектрическая прин- ципиальная ; 2) Пример I. Компоновочный эскиз печатной п латы. 3) Пример I. Трассировка в слое COMP. 4) Пример I. Трассировка в слое SOLDER. 5) Диаграмма - сравнение эффективности алгорит мов трассировки. 6) Диаграмма - снижение трудоемкости при в недрении СА ПР. 7. Консультант по экономическому разделу работы _______________________________________ Бешенцева О.В. Дата выдачи задания 10.03.93. Руководитель дипломного проектирования _______________________________________ Колесн ик Н.Я. . АННОТАЦИЯ Горбач Д.А. Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА. Дипломная работа . ДВТИ , 1993, 102 с ., 37 илл., 7 табл ., 14 библ ., 6 пл. Цель дипломной работы - исследование и разработка подсистем и звеньев учебно-исследовательской САПР РЭА на осно- ве пакета P-CAD, в частности программ комп оновки и трассировки печатных плат , как наиболее трудоемкого и нуждающегося в авто- матизации этапа проектирования радиоэлектрон ной аппаратуры. В работе приводится обзор современных алгоритмов , исполь- зуемых на различных этапах радиотехническ их САПР - при расчете конструктивного объема РЭА , компоновке п ечатных плат и их т рассировке . С целью облегчить ра счет конструктивного объема проектируемых изделий была разработана п рограмма RTN (IBM PC, Clipper), содержащая описание более 2000 компонентов отечест- венной элементной базы . На примере раз работки двух разнотипных блоко в произведен ряд экспериментов с целью исследовать воз- можности программ пакета P-CAD. Приведена мето дика компоновки в автоматическом и интерактивном режимах программы PC-PLACE, определена последовательность действий опера тора , позволяющая достичь м аксимального использования р есурсов печатной платы. Дан сравнительный анализ алгоритмов трас сировки программы PC-ROUTE. Расчет экономической эффективности САПР с применени- ем данного пакета убедительно показывает снижение трудоемкости работы проекти ровщиков более чем в два раза . При внедрении по- добной системы на промышленном предприят ии срок окупаемости составит 2-3 месяца. Результаты работы - методика исследований и данные экспе- риментов - могут быть использованы при организации курса лаб о- раторных работ на основе пакета P-CAD, а так же будут полезны разработчикам РЭА , использующим эту систе му. . СОДЕРЖАНИЕ ВВЕДЕНИЕ 4 1. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ САПР ПЕЧАТНЫХ ПЛ АТ 6 1.1. Модель печатной платы для электрическ их соединений 6 1.2. Алгоритмы компоновки печатных плат 11 1.3. Алгоритмы проектирования печатного монтаж а 19 1.4. Способы соединения контактов 39 2. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ , ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СИСТЕМЕ P-CAD 41 2.1. Постановка задачи 41 2.2. Пример I. Блок видеомагнитофона . 41 2.3. Пример II. Имитатор целей РЛС . 65 3. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ САПР P-CAD 81 ЗАКЛЮЧЕНИЕ 90 СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 92 Приложение I. Программа RTV. 93 . ВВЕДЕНИЕ С увеличением степени интеграции совр еменной радиоэлект- ронной аппаратуры (РЭА ) существенно возрас тает и трудоемкость ее проектирования . Это связано с росто м размерности задач , ре- шаемых в процессе разработки . Эффект ивным средством решения этой проблемы является применение компьют ерной техники на всех этапах создания РЭА . В последнее время методы автоматизирован- ного проектирования , как и радиоэлектрони ка в целом , находятся на этапе ст ремительного совершенствов ания . Поскольку высокоэф- фективные компьютеры перестали быть редко стью , методы машинно- го проектирования постепенно превращаются в инструмент , поль- зоваться которым может практически каждый . Инженер по радиоэлектронике и ав томатике в условиях тех- нической оснащенности интеллектуальной деяте льности должен свободно владеть средствами математического и программного мо- делирования и решения задач проектирован ия и эксплуатации ап- паратуры с помощью ЭВМ . При этом , н апра вленное обучение специ- алистов по использованию компьютерной те хники и программного обеспечения АРМ инженера , является весьм а актуальным и обусловлено широким внедрением в инженер ную практику персо- нальных ЭВМ. В настоящее время в промы шлен ности широкое распростране- ние получили различные системы автоматиз ированного проектиро- вания (САПР ). В частности , для проектир ования печатных плат (ПП ), гибридных интегральных схем (ГИС ), микросборок (МБС ) и других подобных конструктивов ш ироко используется система P-CAD, разработанная фирмой Personal CAD System. По оценке специалистов система P-CAD является несомненным лидером среди других систем аналогичного назначения , ф ункционирующих на персональных компьютерах класса IBM PC. Cистема P-CAD (Personal Computer Aided Design) предназна- чена для автоматизированного проектирования печатных плат. Данный пакет включает в себя средства , позволяющие пользовате- лю создавать описания радиоэлектронных к омпонентов (РЭК ), эл ектрических принципиальных схем , за давать форму печатной платы , расставлять РЭК на плате как вручную , так и автомати- чески , а также производить трассировку печатной платы . Резуль- таты могут быть выданы на принтер , плоттер , фотошаблон. - 5 - $$$ При подготовке специалистов радиотехниче ских специаль- ностей целесообразно в курсах по конс труированию РЭА (или ана- логичных курсах ) организовать учебную исс ледовательскую работу студентов на системах автоматизирова нного проектирования про- мышленного уровня , преследуя при этом следующие цели : - сформировать достаточно полное представл ение об основ- ных элементах , структуре и принципах функционирования промыш- ленных систем автоматиз ированного про ектирования ; - способствовать получению своеобразного "ф ундамента " для упрощения в дальнейшем освоения других промышленных систем ав- томатизированного проектирования. Необходимость организации такой работы пользователей со средст вами САПР РЭА в диалоговом режиме ставит задачу разра- ботки учебных систем диалогового проектир ования , ориентирован- ных на дисплейные классы . Рассмотренная система на основе паке- та P-CAD предназначена для конструирования ра знообразных уст- ройств РЭ А и изучения методов и алгоритмов автоматизированного проектирования. Целью данной дипломной работы являетс я исследование раз- личных алгоритмов и методов , используемых пакетом P-CAD для решения задач размещения радиоэлектронных элементов и трасс и- ровки печатных плат . Эти задачи соста вляют основу подсистемы учебно-исследовательской САПР , связанной с вопросами компонов- ки и топологии , как наиболее трудоемк ого и нуждающегося в ав- томатизации этапа проектирования радиоэлектр онной аппаратуры. . - 6 - $$$ 1. АНАЛИЗ АЛГОРИТМОВ САПР ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ 1.1. Модель печатной платы для электричес ких соединений Использование формальных методов проектир ования топологии проводников на монтажных платах требует решения вопросов о компьютерном представлении модели поверхност ей слоев платы. Необходимым условием корректности модели монтажного пространства является требование адекватност и отображения в ней всех факторов , опре деляющих ре сурсы и ограничения прообра- за при проектировании печатного монтажа . К числу основных па- раметров модели следует отнести : число слоев и размеры каждого слоя платы , координаты и геометрию кон тактов , допустимые формы печатных проводников и м инимальные зазоры между ними , зоны запрета на трассировку. Наибольшее распространение в практике трассировки получи- ла ортогональная модель поля платы . Ра ссмотрим правила постро- ения такой модели. Пусть на каждый слой платы , имеюще й контакты, проводники и зоны запрета , наложена некоторая ре гулярная сетка , образо- ванная множествами вертикальных и горизо нтальных прямых и состоящая из ячеек размером (dx x dy) каждая. Каждой ячейке соответствует некоторый признак , значение которого идентифицирует одну из с ледующих ситуаций : - ячейка содержит участок проводника , зон ы запрета или контак- та , то есть ячейка занята и чер ез нее недопустима прокладка проводника ; - ячейка не содержит перечисленных выше компонент. Размеры dx и d y выбираются из усл овия : dx >= Hmin, dy >= Hmin, где Hmin - минимальное расстояние между о сями двух параллельных сигнальных проводников. Введенную сетку , покрывающую монтажное пространство слоя платы , будем называть дискретной сеткой. Описа нная дискретная модель доста точно просто формируется и представляется в компьютерной памяти с помощью двумерного числового массива-матрицы , каждый компонент которого взаим- но-однозначно соответствует одной ячейке сетки . Соответствую- щий ячейке нул евой код означает , что она свободна для проклад- ки печатного проводника , ненулевой код устанавливает запрет на - 7 - $$$ прокладку. Платы с двумя и более слоями м онтажа программно представ- ляются в виде трехмерного массива-матрицы M( x, y, z), где значения индекса z соответствуют номерам с лоев платы. Недостатком матричного отображения монта жного прост- ранства плат является большой объем к омпьютерной памяти , тре- буемый для пр едставления этой мод ели . Однако до настоящего времени она остается наиболее популярной. Рассмотрим вопрос о размещении матриц ы в компьютерной па- мяти и систему адресации ее элементо в . Актуальность данного вопроса связана с повышением быстродей ствия алгоритмов трасси- ровки , использующих матричную модель . Для большинства совре- менных компьютеров характерна векторная с труктура представле- ния многомерных массивов (в частности , трехмерных M( x, y, z). Положение элемента матрицы M( x, y, z) отн осит ельно начального адреса вектора V определяется выражением kj = (zj - 1) * Xo * Yo + Xo * (yj - 1) + xj (1.1) где kj - индекс вектора V; Xo, Yo - максимальные знач ения ин- дексов x и y для матрицы M. Представленная схема адресации эл ементов матрицы в векто- ре V имеет один существенный недостаток . Действительно , при распространении волнового фронта (см.п .1.3.6) н а каждой итера- ции обработки очередного элемента выполня ется анализ состояния матрицы в соответствии с рис . 1.2. В данном случае рассмотрение ос уществляется на одном из слоев , например Zj = 1. Если положить индексы текущего дискре- та в M( x, y, z), Xj и Yj, то в векторе V этот дискрет займет положение kj в соответствии с (1.1). Тогда д искреты 1, 2, 3, 4 (рис . 1.2) будут занимать места в векторе V в соответствии со следующими выражениями : 1. kj = kj + Xo 2. kj = kj + 1 3. kj = kj - Xo 4. kj = kj - 1 . - 8 - $$$ Zj = 1 Zj = 2 ----T---T---¬ ----T---T---¬ 3 ¦ G ¦ H ¦ I ¦ 3 ¦ P ¦ R ¦ S ¦ +---+---+---+ +-- -+---+---+ 2 ¦ D ¦ E ¦ F ¦ 2 ¦ M ¦ N ¦ O ¦ +---+---+---+ +---+---+---+ 1 ¦ A ¦ B ¦ C ¦ 1 ¦ J ¦ K ¦ L ¦ L---+---+---- L---+---+---- Yj / 1 2 3 Yj / 1 2 3 ] Xj Xj а ) б ) V ----T---T---T---T---T---T---T---T---T---T---T- -T---T---¬ ¦ A ¦ B ¦ C ¦ D ¦ E ¦ F ¦ G ¦ H ¦ I ¦ J ¦ K ¦ ... ¦ R ¦ S ¦ L---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+- -+---+---- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 17 18 Kj в ) Рис . 1.1. Иллюстрация расположения элементов матрицы в векторной структуре : а , б - услов но е представление элементов матрицы M( x, y, z) (Xo = Yo = 3); в - расположение элементов матрицы M( x, y, z) в векторной структуре. ----¬ ¦ 1 ¦ ¦ ¦ -------+---+------¬ ¦ 4 <- ¦ O ¦ -> 2 ¦ L------+---+------- ¦ ¦ ¦ 3 ¦ L---- Рис . 1.2. Схема анализа соседних элементов . . - 9 - $$$ Очевидно , что такое расположение элеме нтов вектора явля- ется неудачным , так как требует для анализа этих четырех эле- ментов четыре команды обращения к пам яти . Практика трассир овки показывает , что операции выборки и ана лиза дискретов при расп- ространении волнового фронта полностью о пределяют быстро- действие алгоритма . Поэтому актуальной за дачей является поиск новых вариантов упаковки элементов массив ов в векторы , позво- ляющих сократить количество обращений к последним. Одним из решений этой задачи явл яется диагональное представление рабочего поля платы в компьютерной памяти [1], где упаковка массива производится по следующей формуле : kj = [(xj + yj)*Yo + yj + (zj - 1)*Xo*Yo] mod( Zo Xo Yo) (1.2) где T, при T < q T mod(q) = (T - q), при T >= q В 1.2 предполагается , что индексы трехме рной матрицы M( x, y, z) лежат в следующих диапазонах : x E [ 0, Xo - 1] y E [ 0, Yo - 1] z E [ 0, Zo - 1]. На рис . 1.3 представлена иллюстрация упак овки элементов матрицы M( x, y, z) в вектор V. Анализ (1.2) и иллюстрация показывают , что данная упаков- ка выгодно отличается от предыдущей т ем , что элементы , сосед- ние с каждым текущим (рис .1.2) при ра спространении волнового фронта , располагаются в векторной структу ре попарно с соседни- ми . Такое расположение элементов позволяе т сократить число об- ра щений к памяти вдвое за сч ет одновременной выборки пары соседних элементов . Сопутствующий положитель ный эффект представленной упаковки элементов является и то , что программе поиска пути волновым методом нет необ ходимости "помнить ", на каком слое находится данный текущий элемент . Переход с любого - 10 - $$$ Zj = 1 Zj = 2 ----T---T---¬ ----T---T---¬ 3 ¦ G ¦ H ¦ I ¦ 3 ¦ P ¦ R ¦ S ¦ +---+---+---+ +---+---+---+ 2 ¦ D ¦ E ¦ F ¦ 2 ¦ M ¦ N ¦ O ¦ +---+---+---+ +---+---+---+ 1 ¦ A ¦ B ¦ C ¦ 1 ¦ J ¦ K ¦ L ¦ L---+---+---- L---+---+---- Yj / 1 2 3 Yj / 1 2 3 ] Xj Xj а ) б ) V ----T---T---T---T---T---T---T---T---T---T---T- -T---T- --¬ ¦ A ¦ R ¦ B ¦ D ¦ S ¦ C ¦ E ¦ G ¦ J ¦ F ¦ H ¦ ... ¦ N ¦ P ¦ L---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+---+- -+---+---- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 17 18 Kj в ) Рис . 1.3. Иллюстрация распо ложения эл ементов матрицы в векторной структуре при диагональном пре дставлении рабочего поля. из двух слоев на другой выполняется всегда корректно при уве- личении zj на единицу. И , наконец , диагональное представление модели рабочего поля п озволяет осуществлять эффективн ый контроль за процессом распространения волнового фронта , не позв оляя значению индекса элемента выходить за границы размера массива. . - 11 - $$$ 1.2. Алгоритм ы компоновки печатных пл ат 1.2.1. Общие вопросы практики компоновки Компоновка РЭА - размещение в простра нстве или на плоскости ЭЛ , имеющих электрические соеди нения в соответствии с принципиальной схемой , и обеспечение допустимого м инимума паразитных взаимодействий , которые не на рушают значения расчетных выходных параметров РЭА. Энергетическое несовершенство РЭА по преобразованию энер- гии источников питания в энергию выхо дного сигнала (чаще всего КПД = 10e-3...10e-10) - причина больших тепловыделени й , для отвода которых требуется развитие поверх ности конструкций и высокая эффективность теплоносителя. Емкостные и индуктивные ЭЛ РЭА тр ебуют для нормальной ра- боты определенного пространства , в которо м при их раб оте воз- никают электрические и магнитные поля . Их локализация требует увеличения объема конструкции РЭА либо использования специаль- ных экранов. Сложные условия эксплуатации , энергетичес кое несовер- шенство РЭА , необходимость учета при ком поновке "объемов " электрических и магнитных полей - причина усложнения проблем компоновки ЭЛ РЭА , которая может быть определяющим фактором при выборе того или иного компоновочн ого решения РЭА . Поэтому компоновочными моделями ЭЛ РЭА в цел ом являются не геометри- чески адекватные им модели , а модели , геометрически обобщающие всю совокупность их свойств . Такая мо дель называется обобщен- ной геометрической моделью (ОГМ ). Сложность расчета объема и формы ОГМ [2] - причина использования в пра ктике компоновочны х работ упрощенных компо- новочных моделей в виде установочных объемов Vуст или площади Sуст ЭЛ . Vуст (Sуст ) - прямоугольный пар аллелепипед (прямоу- гольник ), описанный вокруг ЭЛ с учетом его максимальных уста- новочных размеров , тре бований по монтажу и регулировке и до- полнительных объемов или пространства , об еспечивающих его нор- мальную работу при данном тепловыделении , электрических и маг- нитных взаимодействиях. Размеры ОГМ (Vуст и Sуст ) - функция геометрии ЭЛ и его реж има работы . При малых коэффици ентах нагрузки (Кн ) по мощ- - 12 - $$$ ности (0.1...0.3) можно использовать упрощенные с оотношения для вычислений Vуст и Sуст по норм ированным установочным раз- мерам (рис .1.4): Vуст = 1.5 * Amax * Bmax * Hmax Sуст = 1.3 * Amax * Bmax При значениях Кн > 0.3...0.5 вычисление Vуст и Sуст зат- рудняется , так как необходимо вычисление объемной или плоской ОГМ со сложными образую щими (рис .1.5), что требует знания на- чальных и граничных условий. 1.2.2. Аналитическая компоновка В основе аналитической компоновки леж ат выражения Vs = Kv * SUM( Vуст i) = ( 1/Kvзап ) * SUM( Vуст i) Ss = Ks * SUM( Sуст i) = ( 1/K sисп ) * SUM( Sуст i) где Vs (Ss) - суммарный объем (площадь ) РЭА ; Kv (Ks) - коэффициенты увеличения объема (площади ), за- висящие от назначения и условий эксплуатации и равные 5..1 (3..1); Vуст i (Sуст i) - установочн ый объем ( площадь ) i-го элемента Kvзап - коэффициент заполнения РЭА по объему (0.2...0.1) Ksисп - коэффициент использования площади платы , шасси и т.п . (0.33...1). Объемная масса РЭА обычно лежит в пределах 0.4...1.6 г /см ^3. Расчет конструктивного объема РЭА по вышеизложенному ме- тоду реализован в программе RTV, являющейся авторской разра- боткой (Приложение I). Программа производит расчет объемов из- делия и площади печатной платы , а так же сообща ет рекомендуе- мые размеры платы . База данных програ ммы насчитывает свыше 2000 компонентов отечественной элементной базы , проста и удоб- на в использовании . Результаты расчетов могут использоваться . - 13 - $$$ на различных этапах проектирования РЭА , в частности служить в качестве исходной информации для компонов ки печатных плат. 1.2.3. Задачи компоновки печатных плат РЭА Цель компоновки заключается в создани и наилучших условий для последующего синтеза топологии элект рических соединений при выполнении конструкторских и технолог ических ограничений. На решение задачи компоновки большое влияние оказывают типы проектируемых блоков . В зависимости от типа блока (цифровой, анал оговый или цифроаналоговый ) решаю тся различные задачи и определяется тот или иной метод их решения. Элемент блока является одновременно г еометрическим объек- том Ti( Xi, Qi), где Xi, Qi - параметры установки элемент а , и элементом схемы соединений . Задача к омпоновки состоит в опти- мизации оценки качества Ф ( X1, Q1, Г 1,..., Xn, Qn, Г n), при условиях непересечения геометрических объект ов , соответствую- щих любой паре элементов и расположен ия каждого элемента в по- ле платы. Эта задача явля ется многопараметр ической задачей оптими- зации . Аналитический вид зависимости опти мизируемого критерия от параметров компоновки неизвестен , в связи с этим решение задачи в общей постановке невозможно . Задача компоновки разби- вается на ряд частных за дач , к оторые согласуются со спецификой проектирования субблоков РЭА. В процессе размещения минимизируются суммарная длина сое- динений и максимальное число соединений в сечении канала . Об- щая стратегия состоит в получении на чального размещения и в последующем его улучшении с помощью р яда итерационных алгорит- мов , применяемых в различных порядках. 1.2.4. Допущения , упрощающие задачу Анализ практических задач , возникающих при проектировании конкретных устройств РЭА , позволил выдели ть следующие ограни- чения , упрощающие постановку задач упаков ки : пространство про- ектирования двумерное ; угол поворота сист емы координат элемен- - 14 - $$$ та относительно системы координат платы м ожет принимать значе- ния : 0', 90', 180' или 270'; координаты расположения эле ментов на поле платы при упаковке могут принимать только конечное множество значений ; все типы элементов , как геометрические объекты , имеют вид прямоугольников. 1.2.5. Последовательный алгоритм упаковки элем ентов на плате с заданной сеткой посадочных мест Пусть во множество A входят элементы k видов T1, T2, ..., Ti, ..., Tk. Некоторые элементы могут быть фикси рованы на поле платы . Тогда упаковка производится в следующей последователь- ности : Шаг 1. Вычеркивание занятых посадочных мест из заданной сетки , в том числе учитываются фиксиро ванные элементы ; Шаг 2. Выбор вида элемента . Из множе ства элементов A вы- бирается один вида Ti. Критерии выбо ра могут быть различными. Например : выбор по наибольшим габаритам , по наибольшему коли- честву контактов , по наибольшему количест ву элементов в виде ; Шаг 3. Производится последовательно-одиночная упаковка элементов выбранного ви да в зада нное множество посадочных мест . Занятые посадочные места отмечаются ; Шаг 4. Контроль упакованных элементов н а наложение с сет- кой посадочных мест неупакованных элемент ов. Шаг 5. Проверка на возможность дальнейш ей упаковки . Про- вер яется возможность в свободные посадочные места упаковать оставшиеся элементы . Если возможно , перехо дим к следующему ша- гу , иначе меняется последовательность упа ковки. Шаг 6. Поиск незанятых посадочных мест , оставшихся после упаковки данного вид а элементов . Координаты этих посадочных мест запоминаются для дальнейшего исполь зования программами расстановки. Шаг 7. Проверка на завершение . Все в иды элементов упако- ваны ? Если нет , переходим ко второму шагу , иначе упаковка за- вершена. Рассмотренный алгоритм прост в реали зации , не требует большого объема компьютерной памяти , врем я счета линейно за- . - 15 - $$$ висит от количества видов элементов и практически не зав исит от количества элементов в каждом виде. 1.2.6. Упаковка элементов на плате без задания сетки посадочных мест В данном случае возникает необходимос ть в автоматическом построении сетки посадочных мест . Простра нство проекти рования покрывается сеткой квадратов t1 x t2 и поле проектирования To представляется в виде упорядоченных пар ( t1, t2) индексов по- павших в него квадратов - позиций . В каждую позицию поля про- ектирования может быть установлен полюс элемента Ti( Xi, Q i), где Xi=( t1i, t2i), Qi= 0, 90', 180', 270'). Задачу упаковки можно свести к ли нейной (одномерной ). Это даст возможность использовать при решении методы целочисленно- го программирования , упростит и ускорит получение результата. 1.2.7. Упак овка элементов методом раск роя Для решения задачи упаковки без з адания сетки посадочных мест можно использовать алгоритмы задачи раскроя прямоугольно- го листа на прямоугольные заготовки , суть которого состоит в следующем : задан плоский лист раз мером X на Y и m прямоуголь- ных площадок размером xi на yi, i = 1...m. Требуется найти на- именьшее неотрицательное решение функциональ ного уравнения : f(x,y)=MAX max( f(i,y)+f(x-i,y)), max( f(x,i)+f(x,y-i)) (1.3) i=0..x i=0.. j обеспечивающее условия f( x, 0) = f(0,y) = 0, f(xi,yi) >= Ci, (1.4) где Ci - стоимость i-й детали. . - 16 - $$$ Функция f(x,y), являющаяся наименьшим решением уравнени й (1.3)-(1.4), кусочно-постоянна , не убывает по x и y и допуска- ет представление f(x,y) = max ( fj ), j:xj<=x,yj<=y где xj, yj, fj - некоторый набор троек чисел. Идея метода состоит в последовательно м итерировании ре ше- ния (1.3) путем пересчета набора троек по следующим правилам. Пусть задан некоторый набор троек (xj, yj, fj), j = 1..R. Примем , что xj<=X, yj<=Y для любых j1,j2 положим x'(j1,j2) = xj1 + xj2, y"(j1,j2) = yj1 + yj2, x"(j1,j2) = MAX xj1, xj2 , y'(j1,j2) = MAX yj1, yj2 . Назовем записью набор из натуральных чисел n, k и списка n троек (xj,yj,cj), расположенных так , что если i=1..k и j=i..n, то либо xi OO и Ai < Pj + Pi, то K := K + 1; X(K) := Xi; Y(K) := yi, Ai = Pj + Pi; пр одолжение операций шага 5 (если Pi = OO или Ai >= Pj + Pi). После просмотра и соот- ветствующей обработки дискретов на шаге 5 выполнить сдвиг со- держимого массивов X и Y на одну ячейку влево . Перейти к чет- вертому шагу. Шаг 6. Окончание пр оцесса. Пример работы представленной схемы в олнового алгоритма приведен на рис .1.8. 1.3.7. Канальные методы трассировки Канальные методы трассировки определяют одно из самосто- ятельных направлений решения задач топол огического синт еза. Эти методы имеют определенные преимущест ва перед другими , но им присущи также и недостатки . Наибол ьшее распространение ка- - 24 - $$$ нальные методы получили при проектирован ии больших ин теграль- ных схем . Однако это не исключает их использование в практике трассировки монтажных плат. Основной единицей модели поля при канальной трассировке является канал , представляющий множество свободных для трасси- ровки вертикальных и гориз онтальных каналов-магистралей, расположенных между рядами запрещенных д ля трассировки зон. Соединения между соседними каналами осуще ствляются через так называемые проходные блоки или через внешнюю область монтажа. Процесс канальной трассировк и об ычно разделяют на несколько этапов [ 4, 5]. Создание канала. На этом шаге элементы уже размеще ны , и интервалы между ними достаточны для проведения любых проводников питания и за- земления , которые должны находиться в этих интервала х , и со- держат некоторое пространство для провод ников других цепей. Нам не нужно особенно заботиться о ширине интервалов , посколь- ку , если нам не удастся найти раз водку сетей в выделенном пространстве , мы сделаем очередную попытк у с лучшим пони манием того , какой величины должен быть кажд ый интервал в действи- тельности. Мы должны разделить все пустое пр остранств вокруг элемен- тов на каналы , которые определим как условные прямоугольники пустого пространства . Основная цель здесь состоит в том , чтобы выполнить разделение как можно проще ; "простота " формально оп- ределена тем условием , чтобы общая дл ина ребер , разделяющих прямоугольники каналов , была минимальна . К ак обычно , задачу минимизации нельзя решить точно для б ольших задач , п оэтому мы должны прибегнуть к эвристическому методу . Вот простой пример такого эвристического метода : 1. Продолжим все границы элементов до пересечения других гра- ниц элементов или границ схемы (рис .1.9). 2. Рассмотрим каждый отрезок продолженных ли ний , начиная с са- мого большого . Удаляем отрезки , если мы можем сделать это без нарушения прямоугольности каналов . Иначе говоря , мы не . - 25 - $$$ можем удалить отрезок границы , если это удаление создает область , имеющую форму буквы L или T ( рис .1.10). 3. Если необходимо , добавляем каналы вокр уг границ схемы. Глобальная трассировка Следующей задачей является глобальная трассировка цепей, иначе говоря , выбор для каж дой цепи дерева каналов , которые она должна занять . Здесь возможно исп ользование алгоритмы на- хождения кратчайшего пути . Наши пути б удут проходить по точкам середин границ каналов , начинаясь и з аканчиваясь на выводах одной и той же цепи. Упор ядочивание пересечений между каналами На данном этапе происходит выбор точек , в которых провод- ники пересекают стены между каналами , отдавая приоритет выбору положения проводников внутри каналов. Трассировка соединений в каналах Выбрав позиции для всех точек пересечения стены , мы можем проложить трассы проводников внутри кажд ого канала отдельно, зная , что то , что мы делаем в о дном канале , не повлияет на другой . Более того , больше не нужно разделять точки на грани- цах канала на то чки выводов э лементов и точки пересечений сте- ны . Конечно , поскольку ширина каналов первоначально выбиралась условно , нет гарантии , что можно выпол нить требуемую трасси- ровку данного канала даже самым умным и исчерпывающим алгорит- мом . В этом нет ниче го ужасног о , поскольку , когда даже один канал не может быть обработан , послед ует увеличение каналов и почти весь процесс разводки начинается сначала. Наиболее известным методом канальной трассировки является метод Стволов и Ветвей [6]. Как показ ано на рис .1.11. имеет место одно ограничение , состоящее в т ом , что каждой группе соединительных проводников соответствует одн а горизонтальная - 26 - $$$ трасса (Ствол ), и поэтому определи в , какую горизонтальную до- рожку следует использовать в данном с лучае , задачу трассировки вертикальных проводников (Ветвей ) можно ре шить автоматически. Известны случаи , когда канальная трасс ировка с использо- ванием только метода стволов и ветвей ок азывается невозможной. Так , например , как показано на рис .1.12а , маршруты двух из трех проводников могут быть легко про ложены , а маршрут треть- его - нет . Это соответствует появлению замкнутой петли на гра- фе , характеризующем ограничения , связанные с ориентацией вет- вей (рис .1.12б ). Таким образом , если по является замкнутая пет- ля , то наложение проводников необходимо предотвратить , исполь- зуя для части проводников две и б олее трассы (рис .1.12в ). На этом обстоятельстве основаны методы трасс ировки типа "Доглег ", позволяющие не только предупреждать появ ление замкнутых пе- тель , но и производить трассировку кан алов с уменьшенным коли- чеством дорожек (рис .1.13). Трассировка в областях пересечения (р ис .1.14) произво- дится на самом последн ем этапе проектирования топологии , и, если она оказывается невозможной , тополог ию приходится проек- тировать заново , что связано со значи тельными затратами . Вре- мя , затрачиваемое на решение данной за дачи , довольно велико , и для ее решения необходимо ис польз овать алгоритмы , обеспечиваю- щие 100%-ную трассируемость . В частности , в этом случае нахо- дят применение алгоритмы с распределение м по сетке или специ- альные алгоритмы , в которых учитывается специфика задачи. 1.3.8. Лучевые алгоритмы трасс ировки Недостатки волнового алгоритма , проявляющ иеся в его низ- ком быстродействии и значительном объеме компьютерной памяти, требуемом для представления модели поля печатной платы , дали стимул для разработки ряда новых алг оритмов трассировки , в частности лучевых. Рассмотрим работу лучевого алгоритма на конкретном приме- ре (рис .1.15), где требуется определить фо рму электрического соединения между точками A и B. Из точек (дискретов ) трассируемой пары генерируются лучи Л 11, Л 12 и Т 11, Т 12 (Л - и Т-типа ) до встречи запретов или луча - 27 - $$$ того же типа (для контакта А генер ируются лучи Л-типа , для В - Т-типа ). Если обнаружен факт пересечения лучей Л - и Т-типа , то считает ся , что соединяющий путь н айден . В противном случае процесс генерации лучей обоих типов п родолжается . Для этого через ранее построенные лучи строятся перпендикулярные по пра- вилам , описанным выше . Множества лучей Л - и Т-типа расширя- ется : Л 11, Л 12, Л 21, Л 22, Л 23, Л 24 и Т 11, Т 12, Т 21, Т 22 и т.д . Построение луча Т 22 приводит к пересечению лучей Л - и Т-типа. Представленный алгоритм имеет высокое быстродействие, приблизительно на два порядка выше , чем у волнового , при трассир овке электрических связей , "пот енциально " имеющих ма- лое число поворотов (1 или 2). При поиске более сложных соеди- нений по быстродействию этот алгоритм приближается к волново- му. В целях повышения быстродействия луче вого алгоритма и в случае многоповоротных соединений допус тим метод сокращенного "просмотра " вариантов . Генерация лучей от некоторого Л i выпол- няется не из каждой точки Л j, а с некоторым шагом dЛ , значение которого в программе трассировки устанавл ивает пользователь. Учитывая особенности временных хара ктеристик волнового и лучевого алгоритмов трассировки , некоторые авторы организуют двухэтапный процесс трассировки . На перв ом этапе список трассируемых цепей обрабатывается средствами лучевого алгорит- ма , а на втором - оставшиеся не разведенными цепи трассируются средствами волнового алгоритма , что повыш ает процент разведен- ных связей. Наибольшее распространение лучевые методы получили при трассировке дискретных печатных плат с регулярным расположени- ем магистр алей. 1.3.9. Прочие методы трассировки Из методов трассировки , появившихся ср авнительно недавно, можно отметить отечественный метод периф ерийной трассировки [1] и проектирование методом рекапитуляции . Основу первого составляет принцип, согласно которому проводники каждой трассируемой цепи должны создавать "миним ум помех " для трасси- - 28 - $$$ ровки последующих цепей . Этому принципу удовлетворяет располо- жение синтезиру емых проводников по периферии модели поля трассировки. Проектирование печатного монтажа методом рекапитуляции рассматривает трассировку проводников как итерационный про- цесс , развитие которого сопровождается из менениями в состоянии модели поля. 1.4. Способы соединения контактов В общем случае рисунок межсоединений определяется деревом Штейнера , имеющим несколько точек ветвлен ия (рис .1.16а ). В быстродействующих ИС с целью уменьшения задержки на распрост- ранение сигналов по проводникам и снижения уровня отражений желательно применять или непосредственное соединение выхода предшествующего логического вентиля с в ходами следующих (рис .1.16б ), или же располагать входы последующих каскадов на одной шине (рис .1.16в ). . - 41 - 2. ИССЛЕДОВАНИЕ АЛГОРИТМОВ , ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В СИСТЕМЕ P-CAD 2.1. Постановка задачи Целью данной дипломной работы являетс я исследование раз- личных алгоритмов и методов , используемых пакетом P-CAD д ля решения задач размещения радиоэлектронных элементов и трасси- ровки печатных плат . Эти задачи соста вляют основу подсистемы учебно-исследовательской САПР , связанной с вопросами компонов- ки и топологии , как наиболее трудоемк ого и нуждающегося в ав- т оматизации этапа проектирования ради оэлектронной аппаратуры. Для того , чтобы узнать возможности алгоритмов , реализо- ванных в программах P-CAD, произведем разрабо тку нескольких разнотипных блоков РЭА . Поскольку методик а конструирования в значит ельной мере зависит от элем ентной базы , используемой в проекте (интегральные схемы в стандартных корпусах , дискретные элементы или равновесное содержание тех и других ), для иссле- дований выбираем две схемы . Элементная база первой (рис .2.1) содержит п римерно равное количество дисретных элементов и мик- росхем . Такое соотношение весьма характер но для современной радио-электронной аппаратуры III поколения средн ей степени ин- теграции , где все сильнее делается ак цент на использование микросхем . Вто рая схема (рис .2.2), напр отив , содержит в основ- ном цифровые интегральные схемы . Процесс разработки такой пе- чатной платы может служить примером м етодики конструирования изделий с регулярной структурой. 2.2. Пример I. Блок видеомагнитофона 2.2.1. Расчет конструктивного объема Чтобы определить размеры монтажной пл аты проектируемого изделия , произведем расчет конструктивного объема . Расчет вы- полняется с помощью программы RTV. Результат ы работы программы приведены в табл .2.1. . - 44 - Таблица 2.1. Список используемых элементов -------------------------T------------T--------------¬ ¦ Наименование элементов ¦ Количество ¦ Размеры , мм ¦ +------------------------+------------+--------------+ ¦ MЛТ _0125 ¦ 19 ¦ 6x2.2x2.2 ¦ ¦ KM-5 ¦ 4 ¦ 8x 8x 3 ¦ ¦ K50-6 ¦ 1 ¦ 18x 10x 10 ¦ ¦ KT315 ¦ 1 ¦ 7.2x 3x 8 ¦ ¦ K155ЛА 3 ¦ 1 ¦ 19.5x7.5x 5 ¦ ¦ K155ЛН 1 ¦ 1 ¦ 19.5x7.5x 5 ¦ ¦ K155ЛП 5 ¦ 1 ¦ 19.5x7.5x 5 ¦ ¦ К 155ТМ 2 ¦ 1 ¦ 19.5x7.5x 5 ¦ ¦ К 155АГ 3 ¦ 1 ¦ 21.5x7.5x 5 ¦ ¦ КР 556РТ 4 ¦ 1 ¦ 21.5x7.5x 5 ¦ ¦ PK-172-TB-1 ¦ 2 ¦ 13x3.5x 10 ¦ ¦ КПК -1 ¦ 2 ¦ 16x 11x 9 ¦ ¦ Разъемы ¦ 13 ¦ 5x 2x 2 ¦ L------------------------+------------+--------------- Суммарная площадь элементов 1806 мм ^2 Коэффициент заполнения 0.4 Площадь платы 45150 мм ^2 Размеры сторон 60 x 75 мм 2.2.2. Упаковка конструктивов на плату Данный этап работы выполняет программ а PC-PACK. Исходными данными для нее являются список цепе й электрической сх емы (NLT-файл ), библиотека компонентов (LIB-файл ) и файл , содержа- щий контур печатной платы (PCB-файл ). По окончанию работы программы создается PKG-файл , содержащий опи сание платы и ком- понентов , подготовленных для размещения . С обственно размещение выполняется программой PC-PLACE, специально предназ наченной для этой операции , но может проводится и в редакторе PC-CARDS. По окончании работы программы PC-PACK в данном примере был создан PKG-файл (рис . 2.3). Видно , что программа считает опти мальным размещение деталей на плате размером 205 х 225 мм, - 46 - что не согласуется с поставленными на ми условиями и примерно в три раза больше размеров , рекомендованных программой RTV. Поэ- тому дальнейшие этапы разработки из делия мы будем проводить на плате размером 60 х 75 мм , полученным при расчете конструктив- ного объема. 2.2.3. Размещение компонентов Размещение компонентов на плате в пакете P-CAD произво- дится программой PC-PLACE, которая обеспечивает как интерак- тивный , так и автоматический режимы ра боты . Как правило , авто- матическое размещение является только пер вым этапом компонов- ки . Очень редко расклад элементов , вып олненный машиной явля- ется удовлетворительным как со стороны соблюдения конструк- торско-технологических требований , так и с о стороны обеспече- ния возможности 100% последующей трассировки. 2.2.3.1. Автоматическое размещение Исходные данные --------------- Печатная плата 60 х 75 мм Сетка привязки конструктивов 100 х 100 DBU Сетка привязки трасс 50 х 50 DBU Очередность размещения конструктивов DIP16 DIP14 MLT_0125 C-PF CVAR KT315 K50-6 ZQ Так как элементы PIN (внешние разъемы ) имеют жестко за- данное положение на плате , они пре дварительно размещены и зафиксированы и в автоматическом разм ещении не участвуют. (Примечание : 200 DBU = 5 мм ) . - 47 - Статистика автоматического размещения ------------------------------------- По окончанию работы програм мы автоматического размещения создается PLR-файл , содержащий отчет о вы полненных действиях и результате. Время работы 00:00:17 Общая длинна связей (mils) 134511 Общее число компон ентов 54 Число интегральных схем 5 Число интегральных схем (эквивалентных элементов ) 10.38 Число дискретных компонентов 49 Число соединителей 0 Плотность элементов на плате 0.69 (в квадратных дюймах на эквивалентную схему ) Неразмещенных компонентов 10 (MLT_0125 7) (C-PF 3) Гистограмма автоматического размещения -------------------------------------- Программа построения гистограммы анализир ует число соеди- нений и незадействованных контактов , пере секающих каждую ли нию ресурсов , получает отношение этого числа к суммарному числу возможных каналов трассировки и выводит результат в виде гра- фика (рис . 2.4). Цвет гистограммы выражает степень использова- ния канала : зеленый - 0-35%; желтый - 35-50%: красный - более чем на 50%. Фактор выигрыша показывает относительное улучшение состо- яния гистограммы за счет каждого изме нения размещения . В нача- ле работы фактор выигрыша обнуляется. . - 49 - Созданный программой отчет о гистогра мме предсказываемой плотности трасс по автоматическому размещ ению : Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 40 ( 31 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 5 ( 3 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) Выделено 218 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 40 ( 18 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 11 ( 5 %) Фактор выигрыша 0 2.2.3.2. Ручное размещение Компоновка элементов , не размещенных п рограм мой ----------------------------------------------- Размещение в интерактивном режиме поз воляет разместить элементы , которые не смогла обработать программа автомати- ческой компоновки , а также улучшить у словия для последующей трассиров ки , минимизируя плотность тр асс в выделенных каналах. О качестве осуществляемых перестановок мо жно судить по гистог- рамме и фактору выигрыша. . - 50 - Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 каналов трас сировки . Исп ользование Максимальное 39 ( 30 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 5 ( 3 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) Выделено 2 18 каналов трассировки . Исп ользование Максимальное 39 ( 17 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 10 ( 4 %) Фактор выигрыша 3 Перес тановка логических элементов --------------------------------- Программа PC-PLACE имеет возможность осуществить автома- тическую перестановку компонентов логических элементов , улуч- шающую размещение . На данном этапе осу ществим перестановку ло- гических элементов для уменьшения суммарн ой длины связей. Логические элементы компонентов поддаются перестановке, если они эквивалентны и не использую т различное питание. Система автоматически выполняет итерационные парные переста- новки л огических элементов с цель ю улучшения текущего варианта размещения . Процесс заканчивается по дост ижению локального оп- тимума или по команде пользователя. Проход 1. Общая длина связей 216519 mils Обмен R14 на R18 Обмен DD2.1 на DD2.6 Обмен R5 на R6 Обмен R14 на R17 - 51 - Обмен R4 на R7 Обмен R20 на R5 Обмен DD4.1 на DD4.4 Обмен R20 на R11 Обмен R3 на R16 Обмен DD4.2 на DD4.3 Обмен DD1.2 на DD1.3 Проход 2. Общая длина связей 211305 mils Обмен DD2.6 на DD2.5 Обмен R6 на R18 Проход 3. Общая длина связей 208137 mils Обмен DD2.5 на DD2.4 Обмен R7 на R18 Проход 5. Общая длина связей 206106 mils Обмен не произведен Общая длина связей 206106 mils Время работы 00:00:08 Отчет по гистограмме после перестановке логических элементов : Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 каналов трассировки . Использов ание Максимальное 38 ( 29 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 4 ( 3 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) Выделено 218 каналов трассир овки . Исп ользование . - 52 - Максимальное 36 ( 16 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 9 ( 4 %) Фактор выигрыша 5 Очевидно , что данная операция способс твовала улучшению первоначального размещения - уменьшилась общая длина связей и плотность трасс в каналах. Перестановка компонентов ------------------------ Для дальнейшей оптимизаци и размещ ения программа PC-PLACE предоставляет возможность осуществить автома тическую переста- новку однотипных компонентов для уменьше ния суммарной длины связей. Процесс заканчивается по достижению л окального оптимума или по команде пользователя. Проход 1. Общая длина связей 109141 mils Обмен R12 на R15 Обмен R5 на R9 Обмен R15 на R6 Обмен R13 на R10 Обмен R7 на R3 Обмен R11 на R4 Обмен R9 на R8 Обмен R2 на R8 Обмен C1 на C6 Обмен C4 на C3 Обмен R14 на R16 Обмен R18 на R17 Обмен DD4 на DD5 Обмен R4 на R8 Обмен C5 на C8 - 53 - Проход 2. Общая длина связей 97583 mils Обмен R15 на R2 Обмен R5 на R20 Обмен R20 на R13 Обмен R18 на R17 Обмен R2 на R7 Обмен C1 на C8 Обмен DD2 на DD4 Проход 3. Общая длина связей 94207 mils Обмен R15 на R3 Обмен R3 на R7 Обмен R2 на R14 Обмен R18 на R16 Обмен R16 на R17 Обмен R11 на R9 Проход 4. Общая длина связей 93093 mils Обмен не произведен Общая длина связей 93093 mils Время работы 00:00:08 Отчет по гистограмме после перестановке компонентов : Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 34 ( 26 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 4 ( 3 %) Вер тикальная сетка гистограммы (ос ь Y) Выделено 218 каналов трассировки . Использован ие . - 54 - Максимальное 28 ( 12 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 8 ( 3 %) Фактор выигрыша 10 Данная операция оказала наибольшее вл ияние на общую длину связей и плотность трасс . Можно предпо ложить , что имеется воз- можность производить дальнейшую оптимизацию данного размеще- ния . Способна ли программа PC-PLACE достичь лучших результа- тов , работая в автоматическом режиме ? Чтобы проверить это , об- ратимся к повторной оптимизации размещен ия логических элемен- тов. Повторная перестановка логических элемент ов ------------------------------------------- Проход 1. Общая длина связей 198750 mils Обмен DD1.4 на DD1.3 Обмен DD2.3 на DD2.1 Обмен DD1-D на DD1.2 Обмен R20 на R10 Обмен R11 на R20 Обмен R7 на R3 Обме н R15 на R5 Обмен DD4.4 на DD4.1 Обмен DD4.3 на DD4.2 Обмен DD5.2 на DD5.1 Проход 2. Общая длина связей 196477 mils Обмен R10 на R4 Обмен DD2.1 на DD2.4 . - 55 - Проход 3. Общая длина связей 196295 mils Обмен не произведен Общая длина связей 196295 mils Время работы 00:00:15 Отчет по гистограмме после перестановке компонентов : Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 кан алов трассировки . Исп ользование Максимальное 35 ( 27 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 4 ( 3 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) В ыделено 218 каналов трассировки . Исп ользование Максимальное 29 ( 13 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 8 ( 3 %) Фактор выигрыша 9 В результате произведенного обмен а длина связей безуслов- но уменьшилась , но гистограмма показывает увеличение плотности трасс в каналах . Здесь возникает проб лема - каким результатом воспользоваться для дальнейшей работы . Кр итерием выбора может служит ь фактор , который необходимо обеспечить прежде всего - уменьшение суммарной длины связей может улучшить частотные ха- рактеристики изделия , особенно при проек тировании высоко- частотной и сверхвысокочастотной аппаратуры , но увеличение плотности трасс может затруднить да льнейшую трассировку печат- ной платы , что особенно нежелательно при малых размерах последней . Так как степень заполненности платы в данной разра- ботке высока , а к конфигурации трасс специальных требований не - 56 - предъявляется , целесообразно выбрать вариант с минимальной плотностью трасс . Поэтому результаты посл едней перестановки не используем. Ручная оптимизация размещения ----------------------------- Дальнейшего улуч шения размещения компонентов можно достичь поворотом некоторых компонентов н а 180` и оптимизацией назначения контактов внешних выводов . Дан ная операция позволя- ет увеличить значение фактора выигрыша до 15. Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 128 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 30 ( 23 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 4 ( 3 %) Вертикальная сетка ги стограммы (ос ь Y) Выделено 218 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 28 ( 12 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 0 ( 0 %) Итого 8 ( 3 %) Фактор выигрыша 15 Дальнейшие попытки улучшить размещение не дают сколь- ко-нибудь заметного выигрыша , поэтому дан ное размещение (рис .2.5) можно считать окончательным и использовать для даль- нейшей работы. . - 58 - 2.2.4. Исследование методов соединения проводн иков Программа PC-ROUTE, осуществляющая автоматическую трасси- ровку платы , подготовленной в редакторе PC-PLACE, помимо обыч- ной настройки программ такого типа по зволяет выбрать один из четырех методов присоединения проводников : 1. DAISY - соединение пар контактов ; 2. MIN-SPAN - соединение пар контактов без Т ; 3. STEINER - построение Т-образных соединений пар контак- тов по методу Штейнера ; 4. STEINER-MINVIA - построение Т-образных соединений пар контактов с минимизацией числа перех одных отверстий. Выбор того или иного метода для трассировки зависит от технологических особенностей изготовления пе чатной платы и /или не обходимости обеспечить временные и электрические характе- ристики проектируемого изделия . Так , DAISY, при котором произ- водится непосредственное соединение выхода предшествующего ло- гического вентиля с входами следующих , целесообразно использо- вать п ри конструировании быстродейств ующих ИС с целью уменьше- ния задержки на распространение сигналов по проводникам и сни- жения уровня отражений . Если же примен ение данного метода зна- чительно снижает процент автоматической разводки платы , но требования к временным параметрам о стаются высокими , можно ре- комендовать использование соединения MIN-SPAN, при котором входы последующих каскадов располагаются на одной шине. Способ STEINET с построением Т-образных соед инений счита- ется наиболее эффекти вным и его обычно рекомендуется использо- вать , если позволяет конструкция . На р ис .1.16 показаны все три метода. Проведем исследование методов , предлагаем ых P-CADом . В качестве критериев оценки можно выбрать - процент разведенных связей, - длину проложенных проводников, - количество переходных отверстий, - время работы. В исследуемой схеме 46 цепей , 109 связей и 166 контактов. . - 59 - Работа проводилась на компьютере IBM-PC 386DX 40MHz. Рез ул ьта- ты четырех трассировок приведены на р ис .2.6., в табл .2.2. и табл .2.3. Таблица 2.2. Сравнение эффективности методов построени я соединений ---------------------T-------T--------T-------T--------------¬ ¦ Метод ¦ DAISY ¦ MIN-SPA N¦ STEINER¦ STEINER-MINVIA¦ +--------------------+-------+--------+-------+--------------+ ¦Процент разводки ¦ 100¦ 100¦ 100¦ 100 ¦ ¦Длина проводников ¦ 107746¦ 107025¦ 100975¦ 101575 ¦ ¦Переходных отверстий¦ 23¦ 16¦ 22¦ 25 ¦ ¦Время работы (мм.сс )¦ 01.25¦ 01.28¦ 01.38¦ 01.45 ¦ L--------------------+-------+--------+-------+--------------- Таблица 2.3. Распределение времени при трассировке -----------------------T-----T--------T-------T--------------¬ ¦ Процесс ¦ DAISY¦ MIN-SPAN¦ STEINER¦ STEINER-MINVIA¦ +----------------------+-----+--------+-------+--------------+ ¦Упорядочение ¦ 1 ¦ 1 ¦ 1 ¦ 1 ¦ ¦Тра ссировка ¦ 25 ¦ 19 ¦ 21 ¦ 31 ¦ ¦Оптимизация . Проход 1.¦ 23 ¦ 19 ¦ 22 ¦ 25 ¦ ¦Минимизация переходов¦ 5 ¦ 4 ¦ 5 ¦ 5 ¦ ¦Оптимизация . Проход 2.¦ 32 ¦ 28 ¦ 27 ¦ 32 ¦ ¦Спрямле ние углов ¦ 2 ¦ 2 ¦ 2 ¦ 2 ¦ L----------------------+-----+--------+-------+--------------- Безусловно , полученные результаты в не которой степени за- висят от конкретной схемы и качества компоновки печатной пла- ты . Но , исп ользуя данные этого эксперимента , все же можно сде- лать некоторые общие выводы : - построение трасс по методу Штейнера является наиболее продолжительным . Это можно объяснить затр атами времени на расчет точек присоединения "ветвей " к " дереву " тр ассы ; - в литературе данный метод рекомендуе тся как наиболее выгодный для повышения числа разведенных связей и уменьшения их суммарной длины . В данном примере любой алгоритм обеспечи- вает 100% разведение цепей , но метод Штей нера , действительно, - 65 - обеспечивает минимальную суммарную длину проводников . DAISY, как и предполагается , выдает максимальное число проводников, что объясняется самим принципом соединени я контактов (только две связи на один контакт ); - количество переходных отверстий минималь но при исполь- зовании MIN-SPAN. В данном примере это особе нно важно , так как данная плата технологически проще в и зготовлении. Сравнивая результаты трассировок , статист ические данные (рис .2.7 - 2.9) и геометрические контуры т расс , для изготовле- ния платы данного устройства следует выбрать второй вариант (MIN-SPAN), как наиболее технологичный (рис .2.10 - 2.11). 2.3. Пример II. 2.3.1. Размеры печатной платы В данном примере разраб отка и зделия производилась по за- казу и размеры печатной платы были определены заказчиком исхо- дя из габаритных размеров проектируемой конструкции . Расчет габаритного объема производился основным разработчиком изде- лия . Таким образом наша задача у прощается . Мы должны произ- вести разработку печатной платы размером 60х 90 мм . Электри- ческая принципиальная схема блока приведе на на рис .2.2. 2.3.2. Упаковка конструктивов на плату По окончании работы программы PC-PACK в данном прим ере был создан PKG-файл (рис . 2.12). Видно , что программа размеща- ет детали на площадке размером 100х 110 мм , что , как и в первом примере , не согласуется с поставленными нами условиями . Можно сделать вывод , что при начальном расп оложении элементов прог- рамма выбирает минимальный коэффициент за полнения . Данный вы- бор никак не может служить рекомендац ией для определения раз- меров печатной платы , так как такой расклад элементов является крайне неэкономичным . Для проведения даль нейших этапов разра- ботк и используем заданные заказчиком размеры печатной платы 60х 90 мм. - 68 - 2.3.3. Размещение компонентов 2.3.3.1. Автоматическое размещение Исходные данные --------------- Печатная плата 60 х 90 мм Сетка привязки конструктивов 100 х 100 DBU Сетка привязки трасс 50 х 50 DBU Так как элементы PIN (внешние разъемы ) имеют жестко за- данное положение на плате , они предварительно размещены и зафиксированы и в автоматическом разм ещении не участвуют. Статистика автоматического размещения ------------------------------------- По окончанию работы программы автомат ического размещения создается PLR-файл , содержащий отчет о выполненных действиях и результате. Время работы 00:00:16 Общая длинна связей (mils) 188746 Общее число компонентов 53 Число интегральных схем 18 Число интегральных схем (эквивалентных элементов ) 19.88 Число дискретных компонентов 35 Число соединителей 0 Плотность элементов на плате 0.43 (в квадратных дюймах на эквивалентную схему ) Неразмещенных компонентов 4 (K155ИЕ 5 4) . - 70 - Ги стограмма автоматического размещени я -------------------------------------- Созданный программой отчет о гистогра мме предсказываемой плотности трасс по автоматическому размещ ению : Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 88 ка налов трассировки . Исп ользование Максимальное 81 ( 92 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 50 ( 56 %) Итого 45 ( 51 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) Выделено 80 каналов трассировки . Испол ьзование Максимальное 57 ( 71 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 46 ( 57 %) Итого 36 ( 45 %) Фактор выигрыша 0 2.3.3.2. Ручное размещение Компоновка элементов , не размещенных п рограммой ----------------------------------------------- Размещение в интерактивном режиме по зволяет разместить элементы , которые не смогла обработать программа а втомати- ческой компоновки , и улучшить условия для последующей трасси- ровки , используя операции перестановки ко мпонентов и логи- ческих элементов , минимизируя плотность т расс в выделенных ка- налах . О качестве осуществляемых перестан овок можно судит ь по гистограмме и фактору выигрыша. . - 71 - Перестановка логических элементов --------------------------------- Длина связей = 167990 mils Проход 1 . Длина связей = 167990 mils Проход 2 . Длина связей = 151410 mils Проход 3 . Длина связей = 146788 mils Проход 4 . Длина связей = 140787 mils Проход 5 . Длина связей = 139182 mils Проход 6 . Длина связей = 139015 mils Длина связей = 138931 mils Время работы : 00:00:16 Перестановка компонентов ------------------------ Длина связей = 146160 mils Проход 1 . Длина связей = 146160 mils Проход 2 . Длина связей = 138860 mils Проход 3 . Длина связей = 134839 mils Проход 4 . Длина связей = 129759 mils Проход 5 . Длина связей = 127235 mils Проход 6 . Длин а связей = 123560 mils Проход 7 . Длина связей = 123252 mils Длина связей = 123252 mils Время работы : 00:00:18 Мы получили сокращение общей длины связей , но учитывая высокую плотность компоновки печатной пла ты , необходимо макси- мально облегчить последующую трассировк у . Повторим перестанов- ки , используя в качестве исходных дост игнутые результаты. Перестановка компонентов ------------------------ Длина связей = 123166 mils Проход 1 . Длина связей = 123166 mils Проход 2 . Длина связей = 119388 mils Проход 3 . Длина связей = 118848 mils - 72 - Проход 4 . Длина связей = 118476 mils Проход 5 . Длина связей = 118026 mils Проход 6 . Длина связей = 117792 mils Проход 7 . Длина связей = 117590 mils Длина связей = 117538 mils Время работы : 00:00:26 Перестановка логических элементов --------------------------------- Длина связей = 157613 mils Проход 1 . Длина связей = 157613 mils Проход 2 . Длина связей = 143600 mils Проход 3 . Длина связей = 142331 mils Проход 4 . Длина связей = 141548 mils Длина связей = 141548 mils Время работы : 00:00:14 Перестановка компонентов ------------------------ Длина связей = 130695 mils Проход 1 . Длина связей = 130695 mils Проход 2 . Длина связей = 126391 mils Про ход 3 . Длина связей = 119905 mils Проход 4 . Длина связей = 118569 mils Проход 5 . Длина связей = 118225 mils Проход 6 . Длина связей = 117975 mils Длина связей = 117975 mils Время работы : 00:00:23 Перестановка логических элементов --------------------------------- Длина связей = 157089 mils Проход 1 . Длина связей = 157089 mils Проход 2 . Длина связей = 142944 mils Проход 3 . Длина связей = 142651 mils Проход 4 . Длина связей = 141868 mils - 73 - Длина связей = 141868 mils Время работы : 00:00:14 Ручная оптимизация размещения ----------------------------- Дальнейшего улучшения размещения компоне нтов можно достичь поворотом некоторых компонентов н а 180` и оптимизацией назначения контактов внешних выводов . Данная операция позволя- ет увеличить значение фактора выигрыша до 9. Вертикальная сетка гистограммы (ось X) Выделено 72 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 63 ( 87 %) Среднее 18 ( 25 %) Минимальное 48 ( 66 %) Итого 42 ( 58 %) Вертикальная сетка гистограммы (ось Y) Выделено 44 каналов трассировки . Использован ие Максимальное 38 ( 86 %) Среднее 0 ( 0 %) Минимальное 30 ( 68 %) Итого 25 ( 56 %) Фактор выигрыша 9 Дальнейшие попытки улучшить размещение не дают сколь- ко-нибудь заметного выигрыша , поэтому данное размещение (рис .2.13) можно считать окончательным и использовать для дальнейшей работы. 2.3.4. Трассировка соединений Произведем трассировку различными методам и , предлагаемыми программой PC-ROUTE. Основными критериями оценки качества трассировки будем считать : - 75 - - процент разведенных связей, - количество переходных отверстий, - общую длину проводников. В исследуемой схеме 62 цепи , 170 связей и 318 контактов. Статистичес кие данные результатов тр ассировок приведены в табл .2.3, табл .2.4. и на рис .2.14, рис .2.15. Таблица 2.3. Сравнение эффективности методов построени я соединений ---------------------T-------T--------T-------T--------------¬ ¦ Метод ¦ DAISY ¦ MIN-SPAN¦ STEINER¦ STEINER-MINVIA¦ +--------------------+-------+--------+-------+--------------+ ¦Процент разводки ¦ 99.4¦ 100¦ 100¦ 100 ¦ ¦Длина проводников ¦ 150975¦ 150222¦ 139999¦ 145439 ¦ ¦Переходных отверстий¦ 78¦ 77¦ 64¦ 59 ¦ ¦Время работы (мм.сс )¦ 03.48¦ 02.41¦ 03.15¦ 03.18 ¦ L--------------------+-------+--------+-------+--------------- Таблица 2.4. Распределение времени при трассировке -----------------------T--- --T--------T-------T--------------¬ ¦ Процесс ¦ DAISY¦ MIN-SPAN¦ STEINER¦ STEINER-MINVIA¦ +----------------------+-----+--------+-------+--------------+ ¦Упорядочение ¦ 1 ¦ 1 ¦ 2 ¦ 2 ¦ ¦Трассировка ¦ 120 ¦ 66 ¦ 150 ¦ 88 ¦ ¦Оптимизация . Проход 1.¦ 65 ¦ 57 ¦ 70 ¦ 73 ¦ ¦Минимизация переходов¦ 10 ¦ 10 ¦ 9 ¦ 9 ¦ ¦Оптимизация . Проход 2.¦ 9 ¦ 10 ¦ 9 ¦ 9 ¦ ¦Спрямление углов ¦ 3 ¦ 3 ¦ 3 ¦ 3 ¦ L----------------------+-----+--------+-------+--------------- Метод DEISY не обеспечил 100% трассировки сое динений , по- этому из дальнейшего рассмотрения его исключаем. Проведенная по методу MIN-SPAN трассировка с тро ит трассы, располагая входы последующих каскадов на одной шине . Это весь- ма часто используемый в цифровой техн ике метод трассировки , но в данном случае он обеспечивает наиху дшие результаты - макси- мальную длину трасс и максимальное чи сло переходных отве рстий. - 79 - Методы использующие построение дерева Штейнера - STEINER и STEINER-MINSPAN дают лучшие результаты . Здесь п рактика пол- ностью совпадает с теорией , согласно к оторой введение дополни- тельных точек соединен ия облегчает построение трасс (см . п. 1.3.3). STEINER-MINSPAN обеспечивает минимизацию числа пере- ходных отверстий , но при его использо вании суммарная длина соединений увеличивается . Мы должны опред елиться - какой из двух факторов предпочесть. Меньшая д лина трасс третьего вари- анта трассировки может улучшить частотные характеристики изде- лия и его помехозащищенность , но печа тная плата с большим ко- личеством переходных отверстий сложнее в изготовлении . В дан- ном проекте следует пред почесть трассировку методом STEINER-MINVIA, так как мы производим разработку проекта на плате весьма малого размера , и большо е число переходных от- верстий может сильно затруднить ее из готовление. Исследуем зависимость эффективности трасс ир овки от поряд- ка предварительной сортировки цепей (см.п . 1.3.5). Результаты сравнения приведены в табл .2.5. и рис .2.16. Таблица 2.5. Сравнение трассировок при разной сорт ировке ---------------------T------------------T--------------------¬ ¦ С ортировка цепей ¦ Короткие-Дли нные ¦ Длинные-Короткие ¦ +--------------------+------------------+--------------------+ ¦Процент разводки ¦ 100 ¦ 100 ¦ ¦Длина проводников ¦ 145439 ¦ 139772 ¦ ¦Перехо дных отверстий¦ 59 ¦ 40 ¦ ¦Время работы (мм.сс )¦ 03:18 ¦ 02:30 ¦ L--------------------+------------------+--------------------- Видно , что предварительная сортировка цепей в порядке убывания д лины позволяет получить заметный выигрыш в качестве разводки . Количество переходных отверстий уменьшилось на де- вятнадцать , стали короче трассы , сократил ось время работы программы . Данный вариант можно считать наилучшим и использо- вать для изгот овления платы. . - 80 - Проведенные исследования показали , что при проектировании печатных плат немаловажное значение имее т состав элементной базы проекта . При разработке изделия в первом примере , содер- жащего пример но равное количество дискретных элементов и кор- пусных микросхем , размеры печатной платы выбирались исходя из результатов расчета конструктивного объема (коэффициент запол- нения 0.4). Размеры платы во втором приме ре (элементная база, в основном , предс тавлена микросхемами ) были заданы заказчиком, Плотность размещения компонентов в обоих примерах примерно одинакова , но операции оптимизации размещ ения , предоставляемые P-CADом , позволяют добиться лучшего результ ата во втором при- мере . Так , если в п римере I при попытке произвести повторные перестановки компонентов и логических эле ментов плотность свя- зей не уменьшается , т . е . после пер вого обращения к этим опе- рациям достигается оптимальное состояние , то в примере II, со- держащем относительно бол ьшее количес тво логических вентилей, именно повторное использование перестановок в различных соче- таниях позволяет достичь лучшего результа та . Можно сделать вы- вод , что P-CAD больше приспособлен для ко мпоновки корпусных схем . Применение одних автома тических операций здесь позволяет достичь вполне удовлетворительных результато в . Но размещение дискретных компонентов лучше всего произв одить в интерактивном режиме , используя в качестве исходных данных автоматический расклад элементов. . - 81 - 3. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ САПР ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ НА ОСНОВЕ ПАКЕТА P-CAD Понятие "автоматизированная система " охват ывает все типы систем , в которых функционирование систем ы осущ ествляется в результате согласованного взаимодействия чел овека-специалиста в заданной области - и соответствующего комплекса средств ав- томатизации его труда на базе компьют ера . Для всех систем дан- ного класса характерно включение человека в состав сис темы при научно обоснованном распределении функций между ним и комп- лексом средств автоматизации (КСА ). Такое распределение пред- полагает выполнение человеком более свойс твенных ему функций эвристического характера , основанных на о пыте , интуиции, не- формальном творческом отношении к выполн яемому процессу , и включение в КСА формализованных , алгоритм ически представимых функций , основанных на использовании изве стных методов и зна- ний. Оценка эффективности автоматизированных с истем необх одима не столько для фиксации соотношения п роизведенных затрат и по- лученных результатов , сколько для определ ения форм и методов эффективного создания системы , а затем ее эффективного функци- онирования . Знание механизма формирования эффективности авто- матизированных систем необходимо не тол ько экономистам, рассчитывающим экономические показатели , хар актеризующие систему , но и разработчикам автоматизиров анных систем , а также специалистам , работающим в них и обслу живающих их , с тем чтобы за кладывать в систему и практичес ки использовать методы и ре- шения , повышающие ее эффективность. Понятие эффективности автоматизированной системы шире по- нятия ее экономической эффективности , пос кольку в него входят также понятия научно-техническо го уро вня и качества системы, некоторые составляющие социальной эффективно сти , которые не- достаточно точно фиксируются в величине экономической эффек- тивности. Основными факторами , определяющими эконом ическую эффек- тивность САПР , являются : - улучшение качества проектирования , складывающееся из улучшения качества инженерных решений и качества технической - 82 - документации (экономия за счет снижения и ликвидации брака в технической документации , уме ньшения затрат на доработку и дублирование технической документации ); - уменьшение срока проектирования новой техники , что оп- ределяется сокращением цикла "исследование - производство " и сказывается на увеличении срока моральног о износа нового и зде- лия , эффекта приоритетной новизны изделия , обеспечивающего его конкурентоспособность , экономии за счет с окращения потребности в оборотных средствах в результате ус корения их оборачивае- мости ; - снижение затрат на производство , прои сходящее от эконо- мии капитальных затрат на выполнение исследований и проектиро- вания за счет замены дорогостоящих на туральных испытаний , фи- зического моделирования , специализированных с тендов математи- ческим и имитационным моделированием ; - экономический эффект от сокращения численности работни- ков , занятых на стадии исследования и проектирования. Область функционирования САПР P-CAD - проектиро вание уп- равляющих программ для фотокоординатографа , станков с ЧПУ и плоттера . Внедрение САПР позволит : с ократить сроки разработки и изготовления печатных плат ; уменьшить конструкторские ошибки при проектировании фотошаблонов ; повысить производительность труда проектировщиков фотошаблонов ; уменьшить трудоемкость и стоимость проектирования. Исходны е данные для расчета п риведены в табл .1.1. Таблица 1.1. Исходные данные --------------------T---------T---------T--------------------¬ ¦ Наименование ¦Условные ¦ Единица ¦ Значение показателя¦ ¦ показателей ¦обозначе-¦измерения +----------T ---------+ ¦ ¦ ния ¦ ¦ без САПР ¦ с САПР ¦ +-------------------+---------+---------+----------+---------+ ¦ 1. Количество пе-¦ Nп , Nап ¦ шт / год¦ 280 ¦ 280 ¦ ¦чатных плат , проек-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦тируемых за год ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 2. Трудоемкость ¦ tп , tап ¦ чел-ч /шт¦ 165 ¦ 64 ¦ ¦проектирования од-¦ dtп = ¦ ¦ 101 ¦ ¦ ¦ной печатной платы ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ L-------------------+---------+---------+----------+---------- . - 83 - Продолжение табл .1.1. --------------------T---------T---------T--------------------¬ ¦ Наименование ¦Условные ¦ Единица ¦ Значение показателя ¦ ¦ показателей ¦обозначе-¦измерения +----------T---------+ ¦ ¦ ния ¦ ¦ без САПР ¦ с САПР ¦ +-------------------+---------+---------+----------+---------+ ¦ 3. Количество фото-¦ Nф , Nаф ¦ шт /год¦ 600 ¦ 600 ¦ ¦ш аблонов , проекти-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦руемых за год ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 4. Трудоемкость ¦ tф , tаф ¦ чел-ч /шт¦ 66 ¦ 41 ¦ ¦проектирования од-¦ dtф = ¦ ¦ 25 ¦ ¦ ¦ного фотошаблона ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 5. Количество кор-¦ Nк , Nак ¦ шт /год¦ 140 ¦ 140 ¦ ¦ректируемых плат за¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦год ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 6. Трудое мкость ¦ tк , tак ¦чел-ч /год¦ 100 ¦ 40 ¦ ¦схемных корректиро-¦ dtк = ¦ ¦ 60 ¦ ¦ ¦вок по одной плате ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 7. Удельная стои-¦ Cтп ¦руб /чел-ч¦ 500 ¦ 500 ¦ ¦мость трудо затрат¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦одного конструктора¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦плат ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 8. Удельная стои-¦ Cтф ¦руб /чел-ч¦ 550 ¦ 550 ¦ ¦мость трудозатр ат¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦проектирования ФШ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 9. Отчисления в ¦ K1 ¦ % ¦ 28 ¦ 28 ¦ ¦пенсионный фонд ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 10. Отчисления на ¦ К 2 ¦ % ¦ 5.4 ¦ 5.4 ¦ ¦соц . страхование ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 11. Отчисления на ¦ K3 ¦ % ¦ 3.6 ¦ 3.6 ¦ ¦обязательное мед . ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦страхование ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 12. Отчисления в ¦ К 4 ¦ % ¦ 2 ¦ 2 ¦ ¦фонд занятости ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 13. Предпроизводст-¦ Kп ¦ тыс.руб.¦ ¦ 1000 ¦ ¦венные затраты на¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦создание САПР , при-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦веденные к расчет-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ному году ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ L-------------------+---------+-- -------+----------+---------- . - 84 - Продолжение табл .1.1. --------------------T---------T---------T--------------------¬ ¦ Наименование ¦Условные ¦ Единица ¦ Значение показателя¦ ¦ показателей ¦обозначе-¦изм ерения +----------T---------+ ¦ ¦ ния ¦ ¦ без САПР ¦ с САПР ¦ +-------------------+---------+---------+----------+---------+ ¦ 14. Капитальные ¦ Kк ¦ тыс.руб.¦ ¦ 3000 ¦ ¦затраты на КТС , ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦используемый в ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦САПР , приведенные к¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦расчетному году ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 15. Стоимость 1 ч¦ Cми ¦ руб /ч ¦ ¦ 200 ¦ ¦работы оборудования¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦КТС ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 16. Действительный ¦ Fд ¦ ч ¦ ¦ 2400 ¦ ¦годовой фонд време-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ни работы оборудо-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦вания КТС ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 17. Коэффициент ¦ Tсапр ¦ % ¦ ¦ 90 ¦ ¦загрузки оборудова-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ния решением задач¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦САПР ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ 18. Период функцио-¦ T ¦ лет ¦ ¦ 5 ¦ ¦нирования САПР с¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦одинаковым годовым¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦результатом до об-¦ ¦ ¦ ¦ ¦ ¦новления системы ¦ ¦ ¦ ¦ ¦ L-------------------+---------+---------+----------+---------- 1. Расчет затрат на создание и функ ционирование САПР на основе пакета P-CAD. 1.1. Расчет единовременных затрат на соз дание и ввод в действие САПР : K = Kп + Tсапр * Kк K = 1000 + 0.9 * 3000 = 3700 тыс.руб. (исходны е данные затрат приведены к расчетному году ). . - 85 - 1.2. Расчет текущих затрат на функциониро вание САПР : а ) годовые текущие затраты на функ ционирование САПР : Иг = Tсапр * Сми * Fд / 1000 Иг = 0.9 * 200 * 2.4 = 432 тыс.руб /г б ) суммарные текущие затраты на фу нкционирование САПР за 5 лет с приведением к расчетному год у (первому году функциони- рования системы ): Так как Ио = И 1 = И 2 =И 3 = И 3 = И 4 = Иг , то И = Иг *а 0 + Иг *а 1 + И г *а 2 + Иг *а 3 + Иг *а 4 И = 432 * (1 + 0.9091 + 0.8264 + 0.7513 + 0.6831) = = 1801.4 тыс.руб. (значения ai взяты из табл .1.2). Таблица 1.2. Значение коэффициентов приведения к р асчетному году a i. ---------T---------¬ ¦ i ¦ ai ¦ +--------+---------+ ¦ 0 ¦ 1 ¦ ¦ 1 ¦ 0.9091 ¦ ¦ 2 ¦ 0.8264 ¦ ¦ 3 ¦ 0.7513 ¦ ¦ 4 ¦ 0.6831 ¦ L--------+---------- 1.3. Расчет суммарных затрат на создание и пятилетнее функционирование САПР : З = К + И З = 3700 + 1801.4 = 5501.4 тыс.руб. (здесь значения К и И приведены к расчетному году ). 2. Стоимостная оценка результатов функциони рования САПР (расчет экономии от САПР ). . - 86 - 2.1. Расчет сокращения време ни проект ирования требуемого количества печатных плат и фотошаблонов : dTп = T * (dtп * Nп + dtк * Nк ) dTф = T * dtф * Nф dTп = (101 * 280 + 60 * 140 ) * 5 = 183400 часов dTф = 25 * 600 * 5 = 75000 часов 2.2. Расчет годовой э кономии по з аработной плате , получа- емой от снижения трудозатрат при прое ктировании печатных плат, фотошаблонов и внесении схемных корректир овок в условиях САПР : Pз = SUM( Nа i * dti * Ci) * [1 + SUM(Ki)] / 1000 или Pз = [1+(K1+K2+K3+K4)] * [Nап *dtп *Cтп + + Nаф *dtф *Cтф + + Nак *dtк *Cтп ]/ 1000, Pз = 1.39 / 1000 * *(280*101*500 + 600*25* 550 + 140*60* 500) = = 36960.1 тыс.руб /год 2.3. Условно-годовая экономия Pг = Pз - Иг Рг = 36960.1 - 432 = 36528.1 тыс.руб /год 2.4. Расчет экономии , получаемой от сниже ния трудозатрат на проектирование печатных плат и фот ошаблонов за период функ- ционирования САПР : P = Pг * (ao + a1 + a2 + a3 + a4) Р = 36528.1 * 4.1699 = 152318.5 тыс.руб. . - 87 - Экономия в результате уменьшения чис ла конструкторских ошибок и брака в документации учтена в снижении трудозатрат на проектирован ие. Здесь не рассчитывается экономия , полу чаемая при изготов- лении печатных плат за счет проектир ования в САПР , из-за отсутствия исходных данных . На практике такая экономия может быть получена в результате оптимизации схемных решений на пе- чатной плате и решения многовариантной задачи выбора оптималь- ной технологии изготовления печатной плат ы . Получение экономии в процессе изготовления печатных плат должно являться основной целью автоматизации проектирования. Кроме того , важной состав ляющей стоимостной оценки ре- зультата функционирования САПР является оценка конкурен- тоспособности проектируемого изделия и пр ибыли , получаемой за счет его опережающего выпуска . Это та кже является предметом специального исследования и в данно м расчете не учитывается из-за отсутствия исходных данных. 2.5. Оценка годового экономического эффекта , получаемого при функционирование САПР : Эг = Рг - К / Т Эг = 36528.1 - 3700 / 5 = 35788.1 тыс.руб /год 2.6. Оценка экономическо го эффекта , по лучаемого за пятилет- нее функционирование САПР : Э = Р - К Э = 152318.5 - 3700 = 148618.5 тыс.руб. 2.7. Оценка народнохозяйственной эффективности САПР : Еа = Рг / К Еа = 36528.1 3700 = 9.9 1/год . - 88 - 2.8. Оценка периода возврата единовременных затрат : Твз = 1 / Еа Твз = 1 / 9.9 = 0.1 года Единовременные затраты возвращаются за период Tвз < 1 или 1/Ea = 1/37475.82 = 0.1 года . Это без учета дополнительны х ре- зуль татов , получаемых в САПР , т . е . при учете только снижения трудозатрат на проектирование. . - 89 - Применение САПР P-CAD: снижение трудоемкости. без САПР с САПР Т р у д о е м к о с т ь чел-ч /шт 1. Снижение трудоемкости проектирования одно й печатной платы 2. Снижение трудоемкости проектирования одно го фотош аблона 3. Снижение трудоемкости схемных корректиров ок по одной плате Рис .3.1. Применение САПР P-CAD: снижение трудо емкости. . - 90 - ЗАКЛЮЧЕНИЕ Инженер по радиоэлектронике и автомат ике в условиях тех- ническо й оснащенности интеллектуальной деятельности должен свободно владеть средствами математического и программного мо- делирования и решения задач проектирован ия и эксплуатации ап- паратуры с помощью ЭВМ . При этом н аправленное обучение специа- листов по использованию компьютерной техники и программного обеспечения АРМ инженера является весьма актуальным и обуслов- лено широким внедрением в инженерную практику персональных компьютеров. Приведенный в первой части данной дипломной работы обзор ма тематических моделей печатных плат , используемых в САПР , ал- горитмов компоновки и трассировки позволя ет получить достаточ- но полное представление о современном состоянии этой области автоматизированного проектирования , существующих проблемах и метода х их решения. В разделе , посвященном расчету констр уктивного объема РЭА , сообщаются необходимые теоретические сведения для прове- дения работ на этом этапе разработки изделия . Разработанная программа RTV (IBM, Clipper) значительно облегчит вы числения. Ее база данных содержит описание бол ее 2000 компонентов оте- чественной элементной базы . В течении двух лет версии програм- мы успешно использовались на лабораторны х работах по курсу "Конструирование РЭА " и получили высокую оценку пользоват елей. В главе "Исследование алгоритмов , испо льзуемых в системе P-CAD" на примере разработки двух разнотипны х блоков РЭА при- водится методика компоновки в автоматиче ском и интерактивном режимах программы PC-PLACE, определена последовател ьност ь действий оператора , позволяющая достичь м аксимального исполь- зования ресурсов печатной платы . Дан сравнительный анализ ал- горитмов трассировки программы PC-ROUTE и реко мендации по использованию различных методов трассировки в зависимости от эл ементной базы проекта. Опыт проведенных разработок в пакете P-CAD был обобщен и использован в методическом пособии "Элеме нты прикладной машин- ной графики в системе P-CAD", посвященном п ервому этапу авто- - 91 - матизи рованного проектирования - созданию описания элементной базы проекта и описанию электрических принципиальных схем , как базовому при разработке проекта. Расчет экономической эффективности САПР с применением па- кета P-CAD, приведенный в данной работе, убедительно показыва- ет снижение трудоемкости работы проектиро вщиков более чем в два раза . При внедрении подобной сис темы на промышленном предприятии срок окупаемости составит 2-3 ме сяца. Проведенные исследования позволили глубже понять осн овные принципы системы и изучить особенности работы используемых в программах алгоритмов . Полученные данные могут использоваться для повышения качества производимых разра боток и формирования детального представление об основных эле ментах , структуре и принципах функционирования промышленных сист ем автоматизиро- ванного проектирования . Результаты работы - методика исследо- ваний и данные экспериментов - могут б ыть использованы при ор- ганизации курса лабораторных работ на основе пакета P-CAD, а та к же будут полезны разработчик ам РЭА , использующим эту систему. Несомненно , развитие промышленного произв одства в даль- нейшем будет идти по пути все бо льшей автоматизации как конструирования , так и производства . Но не следует упускать из виду , что в настоящее время методы машинного проектирования еще не вышли на уровень полной ав томатизации . Какими бы эффек- тивными не были программы машинного проектирования , они по-прежнему остаются только инструментом , дополняющим возмож- н ости разработчика . На данном эта пе полная автоматизация про- ектирования невозможна. . - 92 - ЛИТЕРАТУРА 1. Автоматизированное конструирование монтажных плат РЭА : Справ . специалиста / А.Т.Абрамов , В.Б.Артемов , В.П .Богданов и др .; Под ред . Л.П.Рябова .- М .:Радио и связь , 1986. 2. Справочник конструктора РЭА : Общие пр инципы конструи- рования / Под ред . Р.Г.Варламова . - М .:Сов.ра дио , 1980. 3. Системы автоматизированного проектирования электронной и вычислит ельной аппаратуры /Норенков И.П ., Маничев В.Б.- М .:Высш.школа , 1983. 4. Ульман Дж . Вычислительные аспекты С БИС : Пер.с англ ./Под ред . П.П.Пархоменко .- М .:Радио и связь , 1990. 5. Автоматизированное проектирование СБИС на базовых кр исталлах / А.И.Петренко , В.Н.Лошаков , А.Я. Тетельбаум , Б.Л. Шрамченко .- М .:Радио и связь , 1988. 6. Проектирование СБИС : Пер . с япон ./ Ватанабэ М ., Асада К ., Кани К ., Оцуки Т .- М .:Мир , 1988. 7. Placement and routing. User's Manuals. Personal CAD Systems Inc. 1987. 8. Беклешов В.К ., Морозова Г.А . САПР в машиностроении : организационно-экономические проблемы . - Л .: Маш иностроение, 1989. 9. Комплексная оценка эффективности меропри ятий , направ- ленных на ускорение научно-техническ о го прогресса : методи- ческие рекомендации и комментарии по их применению .- М ., 1989 10. Автоматизированное проектирование микросхем для вто- ричных источников питания / Анисимов В.И ., Дмитриевич Г.Д ., Ка- питонов М.В . и др .- Л .:ЛЭТИ , 1986. 11. Компоновка и конструкции микроэл ектронной аппаратуры / П.И.Овсищер , И.И.Лившиц , А.К.Орчинский и др .- М .:Радио и связь , 1982. 12. Графические средства проектирования РЭА / Д.И.Тома- шевский , Г.Г.Масютин , А.А.Явич , В.В.Преснухин .- М .:Сов.радио, 1980. 13. Селютин В.А . Автоматизированное проектиро вание топо- логии БИС . - М .:Радио и связь , 1983. 14. Морозов К.К ., Одиноков В.Г ., Курейчик В.М . Автомати- зированное проектирование конструкций радиоэ лектронной аппара- туры .- М .:Радио и связь , 1983. . - 93 - Приложение I. Программа RTV. * Clipper Summer'87. * -------------------------------------------------------------- * * Программа RTV - расчет установочного объема РЭА * * г.Владивос ток , ДВТИ , кафедра РКТ , Горбач Д.А . * * март , ноябрь 1992 г ., май 1993 г . * * -------------------------------------------------------------- * * * Параметры элементов в базе данных : * * L * _______ * D / /¦ Цилиндрические детали : * -------¬ ¦ В базе D=0 как признак цил индра. * ¦ ¦ ¦ Тогда площадь элемента считается * ¦ ¦ ¦ * H ¦ ¦ ¦ Selem = L x L * ¦ ¦ / Velem = H x Selem * L------- * ¦ ¦ * L * _______________________________ Плоские детали (DIP и др ) * D / /¦ Площадь элемента : * ------------------------------¬ ¦ * H ¦ - - - - - - ¦ / Selem = L x D * L--¦----¦-----¦----¦---¦---¦ --- Velem = H x Selem * * wsetmove(.F.) set key 28 to my_help set key -9 to menu set scoreboard off set cursor off set wrap on public baza, Kol, N_ALL, N_ELEMENT[20] public Selem, Velem, Vreal, Vusta, Mass, GlavMenu, WM, WE, WB, TXT public KoeV, KoeM, VGA public sideX, sideY, sideZ public nfile, ok, vk, box1 declare Pole_base[15], Titl[15], T[1] ok =.T. vk = chr(13)+chr(10) TXT = "" VGA =.F. Selem = 0 Velem = 0 Vreal = 0 Vusta = 0 Mass = 0 KoeV = 0.50 KoeM = 1.25 sideX = 0 sideY = 0 sideZ = 0 nfile = "rtv.doc " GlavMenu = 3 T[1] = "baza0->element" box1 = "++¦ =LTг + " box2 = "¦ +х =х T¦ + " DO GetScreen DO SetScreen set color to "w*/n" clearwin(0,0,24,79, "w*/n"," ") set color to "n */w ,w+ /n" WM=wopen( 0,0,0,79) - 94 - wselect( 0) @ 0, 0 say space(80) @24, 0 say space(80) @24, 2 say "F1-Help ¦ " @24,67 say "¦ F10-Menu" keyboard chr(27) do menu if file("RTV_1.DBF") # ok .or. ; file("RTV_1.DBT") # ok .or. ; file("RTV_2.DBF") # ok .or. ; file("RTV_3.DBF") # ok window( 10,13,14,66, "w+/r") @ 2,4 say "Не найдены системные файлы - работа невозможна " inkey(0) wclose() l_gmode(3) quit endif window(7,21,17,58, "w+*/b ,w+ /n") do copyright select 1 use RTV_1 alias baza0 do menu_new PUBLIC N[n_all] afill( N,0) select 2 use RTV_2 alias Korpus if file("RTV_2.NTX") # ok index on DIP to RTV_2 endif set ind ex to RTV_2 select 3 use RTV_3 alias Standart if file("RTV_3.NTX") # ok index on GOST to RTV_3 endif set index to RTV_3 wclose() WB=window( 2, 16, 21, 76, "w+*/b ,w+ /n") set color to "n/w" @ 0,59,19,60 box box1 set color to "n */w ,w+ /n" @ 0,59 say "¦х " @ 19,59 say "¦х " @ 4,51 say " PgUp " @ 7,51 say " PgDn " @10,51 say " Tab " set color to "n */b" @ 4,57 say "-" @ 5,52 say "------" @ 7,57 say "-" @ 8,52 say "------" @10,57 s ay "-" @11,52 say "------" WE=window( 2, 1, 15, 12, "w+*/b ,w+ /n") select 1 go top * --------------------------------------------------------- * * Собственно программа * * --------------------------------------------------------- * dbedit( 1,2,12,9, T, "edit", 0, "Элемент ","-") quit - 95 - * --------------------------------------------------------- * * Процедуры , функции * * --------------------------------------------------------- * function edit parameters m, f if lastkey()=9 .or. lastkey()=13 && Ret, Tab do Var_base endif return( 1) * --------------------------------------------------- ------ * procedure Var_base private i, rec, X, Y, tmp, scr, len, N_inp N_inp = 0 scr = wselect() tmp = "" X = 0 Y = 0 wselect( WB) set color to "n */w" @ 1,59 say "+=" set color to "w+*/b ,w+ /n" @ 3,1,16,48 box box1 select 1 rec = recno() afill(Pole_base,"") baza= baza0->base @ 1,3 say baza0->NAME Y=Mlcount(POLE,8) for i=1 to Y Pole_base[i]=Memoline(baza0->POLE, 8,i) @ 3+i,2 say MemoLine(baza0->Glav,15,i) next i if rec > 1 for i=1 to rec-1 X=X+N_ELEMENT[i] next i endif select 4 use &baza alias bazaRT len=lastrec() set key 9 to exit_code do while ok set color to "w+*/b ,w+ /n" clear gets for i=1 to Y if Pole_base[i]="N" N_inp=N[recno()+X] @ 3+i,18 get N_inp picture " 9999" else tmp=Pole_base[i] @ 3+i,18 say &tmp endif next i set cursor on read se t cursor off N[X+recno()]=N_inp key=lastkey() do case case key=13 .or. key=3 && PgDn, Enter do print_code skip +1 if eof() skip -1 endif case key=18 && PgUp do print_code - 96 - skip -1 case key=27 && Esc do print_code exit endcase set color to "n */w" @ 1+17*recno()/len,59 say "+=" enddo set key 9 to select 1 goto rec wselect(scr) return * --------------------------------------------------------- * procedure exit_code keyboard chr(27) return * --------------------------------------------------------- * procedure print_code set color to "n/w" @ 1+17*recno()/len,59 say "+=" return * --------------------------------------------------------- * Procedure menu set cursor off set key -9 private scr scr=wselect() do while ok wselect( WM) @ 0, 1 prompt " Ё " @ 0, 5 prompt " Файл " @ 0,12 prompt " Данные " @ 0,21 prompt " Расчет " @ 0,30 prompt " Объем " @ 0,38 prompt " Отчет " @ 0,46 prompt " Выход " menu to GlavMenu do case case GlavMenu=1 window(6,21,16,58,"w+/b", box1) do copyright inkey(0) wclose() case GlavMenu=2 do menu_file case GlavMenu=0 .or. GlavMenu=3 Gl avMenu=3 clear gets exit case GlavMenu=4 do menu_exec case GlavMenu=5 do menu_graf case GlavMenu=6 do menu_text case GlavMenu=7 do menu_quit endcase enddo wselect( scr) set key -9 to menu return * --------------------------------------------------------- * . - 97 - function window parameters y1, x1, y2, x2, color private W W=wopen( y1, x1, y2+1, x2+2) colorwin( 1, 2, y2-y1+1, x2-x1+2) set color to &color @ 0, 0, y2-y1, x2-x1 box box1 return( W) * --------------------------------------------------------- * procedure menu_file private i i=1 w indow( 1,5,8,16,"n */w ,w+ /n", box1) @ 2,1 prompt " Load " @ 3,1 prompt " Save " @ 4,1 prompt " Save as.." @ 5,1 prompt " New " menu to i do case case i=4 afill(N,0) TXT = "" endcas e wclose() return * --------------------------------------------------------- * function get_name_file parameters y,x, nfile window(y,x,y+2,x+21,"n/w, w+/n", box1) clear gets @ 1,2 say "File:" get nfile picture "@K XXXXXXXXXXXX" set cursor on read set cursor off wclose() return nfile * --------------------------------------------------------- * procedure menu_new select 1 go top KOL=0 N_ALL=0 Afill( N_ELEMENT,0) do while .not. eof() baza = baza0->base select 4 if file(baza+".DBF") use &baza KOL=KOL+1 N_ELEMENT[Kol]=lastrec() N_ALL=N_ALL+N_ELEMENT[Kol] else select 1 delete endif select 1 skip enddo pack return * --------------------------------------------------------- * . - 98 - procedure menu _exec private i i=1 window(1,21,5,43,"n */w ,w+ /n", box1) @ 1,1 prompt " Счет по среднему " @ 2,1 prompt " Счет по максимуму " @ 3,1 prompt " Счет по минимуму " menu to i wclose() if i#0 do exec with i endif return * --------------------------------------------------------- * procedure exec parameters i private X, OLD_select, OLD_recno1, OLD_recno4, tmp private D, L, H, M, Sij, XDip, XGost Selem = 0 Velem = 0 Vreal = 0 Vusta = 0 X = 0 D = 0 L = 0 H = 0 M = 0 rec = 0 Mass = 0 TXT = "" XDip = "" XGost = "" sideZ = 0 OLD_recno4=recno() OLD_select=select() select 1 OLD_recno1=recno() go top window(2,16,21,65,"w+*/bg", box1) set color to "n */bg,w+*/n" @ 2,4 say "Объем Элементов .......... 0 мм ^3" @ 3,4 say "Объем Реальный ........... 0 мм ^3" @ 4,4 say "Объем Установочный ....... 0 мм ^3" @ 6,4 say "Масса Общая .............. 0 гр ." @ 7,4 say "Масса Реальная ........... 0 гр ." @ 9,4 say "Сторона X ................ 0 мм " @10,4 say "Сторона Y ................ 0 мм " @11,4 say "Сторона Z ................ 0 мм " @13,4 say "Ко эффициент заполнения ... (0.2 _ 1)" get koeV picture "99.99" @14,4 say "Коэффициент массы ........ (1.2 _ 3)" get koeM picture "99.99" wopen(19,20,19,62) @0,0 say "-"+replicate("-",41) do while .not. eof() baza = baza0->base tmp = norm_or_min() rec = recno() if rec > 1 X=X+N_ELEMENT[rec-1] endif select 4 use &baza for j=X+1 to X+N_ELEMENT[rec] if N[j]#0 goto j-X do case - 99 - case tmp=1 .and. i=1 D=(D_min+D_max)/2 L=(L_min+L_max)/2 H=(H_mi n+H_max)/2 case tmp=1 .and. i=2 D=D_max L=L_max H=H_max case tmp=1 .and. i=3 D=D_min L=L_min H=H_min case tmp=2 XDip = DIP select 2 *// go top seek XDip if found() select 4 D=Korpus->D L=Korpus->L H=Korpus->H M=Korpus->M else select 4 D=0 L=0 H=0 M=0 endif endcase if H=0 Sij=N[j]*D*D else Sij=N[j]*D*H endif Selem=Selem+Sij Velem=Velem+Sij*L sideZ=max(L,sideZ) Mass=Mass+M XGost=Gost select 3 go top seek XGost select 4 TXT=TXT+baza0->element+" ¦ "+left(Tip+space(15),15)+; +" ¦ "+Standart->Gost+" ¦ "+; +str(N[j],6)+" шт . ¦ "+str(Sij*L,10)+" мм ^3"+; +vk endif next j select 1 @0,0 say replicate("-",rec*42/K ol) skip enddo wclose() && окно под индикатором выполнения select 1 goto OLD_recno1 baza=baza0->base select 4 use &baza select( OLD_select) goto OLD_recno4 *//wclose() * --------------------------------------------------------- * * * * Вывод отчета по вычислениям * * * * --------------------------------------------------------- * @17,14 say "- - -" @18, 5 say "---------- ---------- ----------" . - 100 - do while ok Vreal=Selem*sideZ Vusta=Vreal/KoeV if sideZ != 0 sideX=sqrt(Vusta/si deZ) else sideX=0 endif sideY=sideX set color to "n */bg,n /w" @ 2,30 say str(Velem,10) @ 3,30 say str(Vreal,10) @ 4,30 say str(Vusta,10) @ 6,30 say str(Mass,10) @ 7,30 say str(Mass*KoeM,10) @ 9,30 say str(sideX,10) @10,30 say str(sideY,10) @11,30 say str(sideZ,10) clear gets @13,41 get KoeV picture "99.99" range 0.2,1 @14,41 get KoeM picture "99.99" range 1.2,3 j=1 set color to "n/w, n */w" @ 17, 4 prompt " NewKoe " @ 17,20 prompt " View " @ 17,36 prompt " Cancel " menu to j do case case j=0 .or. j=3 exit case j=1 set cursor on set color to "n/w,w+/n" read set cursor off case j=2 DO menu_graf endcase enddo TXT= space(24)+"Расчет Установочного Объема РЭА "+vk +vk+; +replicate("-",76) +vk+; +TXT+; +replicate("-",76) +vk+; +"Объем Элементов .........."+str(Velem,10) +" мм ^3"+vk+; +"Объем Ре альный ..........."+str(Vreal,10) +" мм ^3"+vk+; +"Объем Установочный ......."+str(Vusta,10) +" мм ^3"+vk+; +"Масса Общая .............."+str(Mass,10) +" гр ." +vk+; +"Масса Реальная ..........."+str(Mass*KoeM,10)+" гр ." +vk+; +" Коэффициент заполнения .. "+str(KoeV,4,2) +vk+; +" Коэффициент массы ....... "+str(KoeM,4,2) +vk+; +vk+; +"Размеры сторон :" +vk+; +"X = "+str( sideX,10)+" мм " +vk+; +"Y = "+str( sideY,10)+" мм " +vk+; +"Z = "+str( sideZ,10)+" мм " +vk wclose() return * -------------------- ------------------------------------- * function norm_or_min private i, p, x p=0 for i=1 to Mlcount(POLE,10) x=Memoline(POLE,10,i) do case case at("MIN",x)#0 p=1 - 101 - case at("DIP",x)#0 p=2 endcase next i return( p) * --------------------------------------------------------- * procedure menu_text private i i=1 window(1,27,4,44,"n */w, w+/n", box1) do while ok @ 1,1 prompt " Отчет на экран " @ 2,1 prompt " Отчет в файл " menu to i do case case i=0 exit case i=1 wopen(1,0,23,79) set color to "w */n" wbox(box1) set color to "w+ */n" memoedit( TXT, 0,1,22,77,.F.,"",240) wclose() case i=2 nfile=get_name_file(6,32,nfile) if lastkey()=13 memowrit( nfile, TXT) endif exit endcase enddo wclose() return * --------------------------------------------------------- * procedure menu_graf private x[4], y[4], MAX wopen(0,0,24,79) L_gmode( 16) L_line ( 260, 200, 260, 639, 1) && --- 9 - B+ L_line( 260, 200, 320, 0, 1) && / L_line( 260, 200, 0, 200, 1) && | L_stroke( "X", 1, 265, 620, 15, 12, 9) L_stroke( "Y", 1, 320, 10, 15, 12, 9) L_stroke( "Z", 1, 0, 210, 15, 12, 9) MAX=max( sideX, max( sideY, sideZ)) if MAX#0 x[1]=200 y[1]=260 x[2]=200+400*sideX/MAX y[2]=260-220*sideZ/MAX x[3]=200-300*sideY/MAX/2 y[3]=260+ 90*sideY/MAX/2 x[4]=200-300*sideY/MAX/2+400*sideX/MAX y[4]=260+ 90*sideY/MAX/2-210*sideZ/MAX l_box ( y[1],x[1],y[2],x[2],10) l_box ( y[3],x[3],y[4],x[4],10) l_line( y[4],x[4],y[2],x[2],10) l_line( y[3],x[3],y[1],x[1],10) l_line( y[3],x[4],y[1],x[2],10) l_line( y[4],x[3],y[2],x[1],10) endif . - 102 - inkey(0) release x,y,max do SetScreen wclose() return * --------------------------------------------------------- * procedure menu_quit private menu window(1,32,4,52,"n */w ,w+/n") @ 1,1 prompt " Продолжать работу " @ 2,1 prompt " Закончить работу " menu to menu wclose() if menu=2 set color to "w/n" L_g mode(3) quit endif return * --------------------------------------------------------- * procedure my_help set key 28 to window(3,5,19,73,"w+/bg",box1) set color to "n/bg" memoedit( memoread("rtv.hlp"), 1,2,15,65,.F.,"",240) wclose() set key 28 to my_help return * --------------------------------------------------------- * procedure copyright @ 1, 3 say "Расчет Установочного Объема РЭА " @ 3,13 say "Верси я 2.0" @ 5,10 say "Владивосток . ДВТИ " @ 6, 7 say "Кафедра радиоэлектроники " @ 7, 8 say "и компьютерной техники " @ 9,13 say "Горбач Д.А ." return * --------------------------------------------------------- * Procedure GetScreen Private VI, ADAPTER VI = " " ADAPTER = 0 ret = pcxVI(vi) ADAPTER = asc( substr(VI,1,1)) if ret#0 .or. ADAPTER<3 ? "Адаптер не поддерживается . Сброс про граммы ." quit endif if ADAPTER == 5 VGA = ok endif return * -------------------------------------------------------------- * Procedure SetScreen pcxSM(0) && Set Text Mode if VGA _SetFnt16() && VGA Font else _SetFnt14() && EGA Font endif nobl ink() return
1Архитектура и строительство
2Астрономия, авиация, космонавтика
 
3Безопасность жизнедеятельности
4Биология
 
5Военная кафедра, гражданская оборона
 
6География, экономическая география
7Геология и геодезия
8Государственное регулирование и налоги
 
9Естествознание
 
10Журналистика
 
11Законодательство и право
12Адвокатура
13Административное право
14Арбитражное процессуальное право
15Банковское право
16Государство и право
17Гражданское право и процесс
18Жилищное право
19Законодательство зарубежных стран
20Земельное право
21Конституционное право
22Конституционное право зарубежных стран
23Международное право
24Муниципальное право
25Налоговое право
26Римское право
27Семейное право
28Таможенное право
29Трудовое право
30Уголовное право и процесс
31Финансовое право
32Хозяйственное право
33Экологическое право
34Юриспруденция
 
35Иностранные языки
36Информатика, информационные технологии
37Базы данных
38Компьютерные сети
39Программирование
40Искусство и культура
41Краеведение
42Культурология
43Музыка
44История
45Биографии
46Историческая личность
47Литература
 
48Маркетинг и реклама
49Математика
50Медицина и здоровье
51Менеджмент
52Антикризисное управление
53Делопроизводство и документооборот
54Логистика
 
55Педагогика
56Политология
57Правоохранительные органы
58Криминалистика и криминология
59Прочее
60Психология
61Юридическая психология
 
62Радиоэлектроника
63Религия
 
64Сельское хозяйство и землепользование
65Социология
66Страхование
 
67Технологии
68Материаловедение
69Машиностроение
70Металлургия
71Транспорт
72Туризм
 
73Физика
74Физкультура и спорт
75Философия
 
76Химия
 
77Экология, охрана природы
78Экономика и финансы
79Анализ хозяйственной деятельности
80Банковское дело и кредитование
81Биржевое дело
82Бухгалтерский учет и аудит
83История экономических учений
84Международные отношения
85Предпринимательство, бизнес, микроэкономика
86Финансы
87Ценные бумаги и фондовый рынок
88Экономика предприятия
89Экономико-математическое моделирование
90Экономическая теория

 Анекдоты - это почти как рефераты, только короткие и смешные Следующий
Я недостаточно молод, чтобы знать всё.
(Оскар Уайлд)
Anekdot.ru

Узнайте стоимость курсовой, диплома, реферата на заказ.

Обратите внимание, диплом по программированию "Разработка и исследование подсистемы учебно-исследовательской САПР РЭА", также как и все другие рефераты, курсовые, дипломные и другие работы вы можете скачать бесплатно.

Смотрите также:


Банк рефератов - РефератБанк.ру
© РефератБанк, 2002 - 2016
Рейтинг@Mail.ru