14.2. Обща характеристика на задачите за автоматизация дизайн Design ВЕИ

Етап дизайн на радио електронен път е сложна задача, свързана с трансформация или функционални схематични диаграми на устройства, разработени в множеството конструктивни елементи, между които ще съществува необходимата пространствена или електрическа връзка. етапа на проектиране е последният в генералното радиостанции на развойния процес и завършва с издаването на проектна документация за тяхното производство и употреба.

При проектирането на електронни средства водещ принцип е модулна. включващ разпределяне на структурни модули (компоненти) с различна степен на сложност, са в зависимост връзка.

Формата на оператор

При временно форма

Формата на честота

Следователно, конструкцията на електронни устройства могат да бъдат представени в йерархична структура, съставена от компоненти с различна степен на сложност, както схематично е показано на фиг. 14.1. Модул или компонент на първия слой е структурно неделима единица, например чип, транзистор. дискретна резистор, и т. г.

на втория модул ниво се състои от няколко модула на първия етаж на една платка.

модула трето ниво - единица - комбинира модули второ ниво и могат да бъдат структурно проектиран като панел (касета) с отпечатаната или окабеляване.

Накрая, модулът четвърто ниво е отделно устройство, което свързва множество панели (касети) в шкафа рейка м. P. Interpanel съединения тук обикновено се прилагат окабеляване. Естествено, по-горе пример само илюстрира модулен принцип строителство радиостанции, които, в зависимост от целта и съдържанието на модулите на първо ниво могат да бъдат подложени на големи промени. По този начин, при проектиране на устройства базирани модул логически масив от първо ниво може да бъде елементи на база кристала.

Модулна метод строителство има редица предимства, едно от които е да се опрости прилагането на алгоритмични методи за решаване на проблеми при проектирането на различни нива на радио дизайн. Въпреки това, прилагането на този метод е възможно само при разглеждането и структурни модули обединение верига на различни нива, възможността от които се определя от достигнатото ниво на техниката.

• оформление модул;
• поставяне на модули по-ниско ниво в по-висок модул;
• проследи връзки;
• получаване на конструктивна документация.

Тези задачи са редица функции, в сравнение с целите на другите фази на проектирането на радио, като вериги, така че да ги анализират в детайли.

оформление проблем се състои в предоставянето на по-ниски модули ниво за конструктивни модули на по-високи нива.

Предполага се, че всеки модул е ​​структурно неделим компонент във връзка с модула на по-високо ниво и, като правило, функционално и структурно хомогенен. Две характеристика клас могат да се разпределят задачите между оформлението.

Фиг. 14.1. Йерархия на структурни модули

Първият от тях са задачи, при което разделянето на верига устройства на структурни звена, предмет на такива ограничения, броя на компонентите в модула, броят на външните проводници на модула, общата площ. заета от компоненти. Основните критерии за подреждане оптималност в този случай са: минимален брой оформления резултат от модулите на по-високо ниво, като минималният брой на връзките между модулите и други. Чрез споменатите по-горе критерии и ограничения могат да се добавят и други състояния като EMC модул, нормалната топлообмен, за свеждане до минимум размножаване забавяне на сигнали. Тези условия трябва да бъдат изяснени преди оформлението или те се проверяват в края на оформлението.

Подобни проблеми възникват в устройството за разделяне схема за висока сложност възли, които не са представени на строги изисквания по отношение на функционалната схема и обединението.

Пример за такива проблеми е схемата за разделяне на големи интегрални схеми лично ползване, разпределението на чипове на печатни платки и печатни платки на отделните панели. В обобщение, ние отбелязваме, че първите проблеми клас оформление включват тези, в които модулът тест може да включва няколко логически елементи или функционални групи на свързани помежду си като цяло. Понякога този проблем е изолиран в отделни задачи класа и кол схема функционално покритие даден набор от структурни модули. Тези задачи са по-трудно да се формализира решението им да се счита за дата да е много трудно.

задачи по разположение и за маршрутизация са тясно свързани, тъй като по време на стажа се определят условията за маршрутизиране на свързване. Съвместната решаването на тези проблеми е доста трудно, а алгоритмичен подход към решаването им, се считат тези проблеми, като правило, по отделно. Първо поставянето на модулите на по-ниско ниво в по-висок модул, например, интегрални схеми върху печатната платка, а след това извършва следа помежду си. Ако трасето не е задоволително, а след това процесът се повтаря разположение с оглед на недостатъците на предишната версия на разположението. В повечето случаи, за да отговори на предизвикателствата на проектиране радио дизайн представлява от набор от структурни модули, функционалността на който не е посочен, и група от контакти са свързани еквипотенциални електрически връзки. Такова изображение на устройство, наречено диаграма верига.

Като цяло, проблемът на настаняване на модулите на по-ниско ниво в модул по-висока може да бъде описан, както следва: даден е необходимо устройство за превключване схема за пускане модули в превключване пространство по такъв начин, че да се гарантира оптимална стойност на някои функционални.

Включване пространство структурна единица на ниво наречен региона, ограничена от размерите на този модул. В тази област се намират преди модули и електрически връзки се извършват от ниско ниво модули контакти. Разграничаване между редовни и нередовни превключване пространство. Редовна пространство характеризира с ограничен брой позиции за поставяне на модули и броя на слоевете по-ниско ниво, в което релсите са разположени свързващи проводници. Неправилната пространства не могат да бъдат предварително зададени координатните позиции и броя на слоевете на проводници, тъй като компонентите трябва да са с различен размер и форма.

Изпълненията на редовна смяна на пространството могат да бъдат панелни или платка свързва. Типични нередовни пространства са подплатени микросглобяване или чип с интегрална схема. Критерият за поставяне оптималност в повечето случаи е критерий на минималната обща дължина на съединения, които са неразделна начин дава възможност за многобройни пространствени изисквания на модулите и работи техните връзки, както и намаляване на дължините на съединенията подобрява електрическите характеристики на устройството, улеснява проследяване свързва и сложността на производство на платката, освен това, критерият просто от гледна точка на формализация.

За да се измери дължината на междусистемни връзки, свързани с превключване пространство някои координатна система (за самолет XOY превключване пространство). Разстоянието между присъединиха модули контакти с координати XI. XJ и ай. ил, съответно, могат да бъдат определени по един от следните начини:

Първият метод съответства на кабелите относно най-късото разстояние между контактите свързват модули - Euclidean показател (фигура 14.2 а.). Вторият метод включва провеждане на взаимно свързване тече в посока, паралелна на осите координират (дъската) - (. Фигура 14.2 б) ортогонална показател. Третият метод се използва, когато в същото време е необходимо да се намали общата дължина на свързвания и максималната им дължина. Всъщност, като се използва тази формула, дългите връзки ще осигурят максимален принос за общата дължина, и минимално общо критерий дължина свързва косвено бъдат сведени до минимум и максимума от тях. В резултат на решения на проблемите, с разположения е да се определи точното местоположение на комутационни модули и космически координатите на центровете на техния контакт с, че заедно с електрическата схема е основа за решаване на проследяването проблем.

Трейс задача могат да бъдат разделени на две групи: на следа окабеляване и маршрутизация на печатни връзки. Трейс окабеляване относително просто, тъй като отделни връзки са електрически изолирани един от друг.

Фиг. 14.2. Видове процеса връзки

Поради това, в повечето случаи може да се намали на проблема за минимизиране на дължината на отделните вериги, ако не е проблем за съвместно оптимизиране на електрически схеми на съединенията, например за да се осигури електромагнитната съвместимост.

Задача PCB следа е много по-сложна и може да бъде решен в няколко стъпки, които включват определяне на желания брой печатни слоеве (ламиниране монтаж), определяне на реда на проследяването на всяко печат слой, който гарантира отсъствието на пресичане и минималната дължина на проводника, и действителните следи съединения. Точната математически формулирането на тези проблеми зависи от използваната технология модул производство печат, използвани методи тел маршрута.

Формулиране и разтвор от тези дизайнерски задачи на компютъра не е възможно без определяне на математически модели на превключване пространство и електрическата схема на проектираното устройство. Модели вериги и превключване пространство. използвана за автоматизация на строително инженерство, може да бъде разделен на няколко типа: модели, които използват на теорията за симетрични графики; модели, използващи устройството от hypergraphs и ultragraphs теория; модели с помощта на апарат на теория; евристични модели. Най-широко използваният модел на първия и четвъртия вид, така че ние ги разглеждаме по-подробно.