Меньков А.В., Острейковский В.А. Теоретические основы автоматизированного управления

Подождите немного. Документ загружается.

390

мно овариантно о оптимально о проетирования. Например, в

ибих автоматизированных производствах (ГАП) для эффетив-

ности резльтатов необходимо использовать САПР средне- и вы-

сооавтоматизированно о проетирования.

По омплесности САПР лассифицирют та (рис.8.22, б):

одноэтапные, выполняющие один этап проетирования из всех

становленных для объета; мно оэтапные, выполняющие не-

сольо этапов проетирования из всех становленных для объ-

ета; омплесные, выполняющие все этапы проетирования,

становленные для объета.

По харатер выпсаемых проетных доментов различают

САПР (рис. 8.23, а): тестовые, выполняющие тольо тестовые,

доменты на бмажной ленте или листе; тестовые и рафичес-

ие, выполняющие тестовые и рафичесие доменты на б-

мажной ленте или листе; на машинных носителях, выполняющих

доменты на ма нитных носителях (ма нитных лентах, дисах и

барабанах); на фотоносителях, выполняющих доменты на ми-

рофильмах, мирофишах, фотошаблонах и т. п.; на двх типах

носителей; на всех типах носителей.

По оличеств выпсаемых проетных доментов различа-

ют САПР (рис. 8.23, б): малой производительности, выпсаю-

щих до 10

проетных доментов в пересчете на формат 2 за од;

Íà âñåõ òèïàõ

íîñèòåëåé

Òåêñòîâûå è

ãðàôè÷åñêèå

Òåêñòîâûå

Õàðàêòåð âûïóñêàåìûõ ïðîåêòíûõ äîêóìåíòîâ

à)

á)

Êîëè÷åñòâî âûïóñêàåìûõ ïðîåêòíûõ äîêóìåíòîâ

Íà ìàãíèòíûõ

íîñèòåëÿõ

Ìàëàÿ

ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü ïðîèçâîäèòåëüíîñòü

Ñðåäíÿÿ Âûñîêàÿ

ôîòîíîñèòåëÿõ

íîñèòåëåé

Íà

Íà äâóõ òèïàõ

Рис. 8.23. Классифиация САПР по харатер (а) и числ (б) выпсаемых

проетных доментов

391

средней производительности, выпсающих от 10

до 10

прое-

тных доментов; высоой производительности выпсающих

свыше 10

проетных доментов.

В различных отраслях вводятся различные оличественные

харатеристии информации, определяющие производитель-

ность САПР.

По числ ровней в стртре техничесо о обеспечения раз-

личают САПР (рис. 8.24): одноровневые, построенные на основе

ЭВМ средне о или высоо о ласса со штатным набором перифе-

рийных стройств, оторый может быть дополнен средствами об-

работи рафичесой информации; двхровневые, построенные

на основе ЭВМ средне о или высоо о ласса и одно о или не-

сольих АРМ, влючающих мини-ЭВМ; трехровневые, пост-

роенные на основе ЭВМ высоо о ласса, АРМ и периферийно-

о про раммно-правляемо о обордования.

Данная лассифиация — не до ма. Теория автоматизации

проетирования непрерывно развивается. Появляются новые

техничесие и про раммные средства ЭВМ, омплесные САПР,

поэтом сществющие схемы лассифиации САПР бдт видо-

изменяться и совершенствоваться.

8.3.3. Системный подход  автоматизации проетирования

и принципы оранизации САПР

Рассмотрим основные принципы ор анизации САПР. Целью

создания САПР является повышение ачества и технио-эоно-

мичесо о ровня проетиремых объетов при их создании и

применении, повышение производительности трда, соращение

сроов, меньшение стоимости и трдоемости проетирования.

Очевидно, что создание САПР в первю очередь должно быть

обсловлено технио-эономичесой целесообразностью.

Состав типовой САПР. Составными стртрными частями

САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами

систем и создаваемые а самостоятельные. Подсистемой САПР

îäíîóðîâíåâàÿ äâóõóðîâíåâàÿ òðåõóðîâíåâàÿ

×èñëî óðîâíåé â ñòðóêòóðå òåõíè÷åñêîãî îáåñïå÷åíèÿ

Рис. 8.24. Классифиация САПР по числ ровней

в стртре техничесоо обеспечения

392

называют выделенню по неоторым признаам часть САПР,

обеспечивающю полчение заонченных проетных решений.

По назначению подсистемы САПР разделяют на проетир-

ющие и обслживающие. К проетирющим относят подсисте-

мы, выполняющие проетные процедры и операции, например

подсистема ло ичесо о проетирования, подсистема онстр-

торсо о проетирования, подсистема техноло ичесо о прое-

тирования, подсистема проетирования деталей и сборочных

единиц и т. п. К обслживающим относят подсистемы, предна-

значенные для поддержания работоспособности проетирющих

подсистем, например подсистема информационно о поиса,

подсистема доментирования, подсистема рафичесо о отоб-

ражения объетов проетирования и т. п.

По отношению  объет проетирования различают объет-

но-ориентированные (объетные) и объетно-независимые

(инвариантные). К объетным относят подсистемы, выполняю-

щие одн или несольо проетных процедр или операций, не-

посредственно зависимых от онретно о объета проетирова-

ния. К инвариантным относят подсистемы, выполняющие ни-

фицированные проетные процедры и операции, например

фнции отработи, не зависящие от особенностей проетире-

мо о объета.

Подсистемы состоят из омпонентов, объединенных общей

для данной подсистемы целевой фнцией и обеспечивающих

фнционирование этой подсистемы.

Стртрное единство подсистемы обеспечивается связями

межд омпонентами различных обеспечений САПР.

Принципы создания САПР. К ним относят принципы влюче-

ния, системно о единства, развития, омплесности, информа-

ционно о единства, совместимости, стандартизации.

Принцип влючения обеспечивает разработ САПР на ос-

нове требований, позволяющих влючать эт САПР в САПР бо-

лее высоо о ровня.

Принцип системно о единства состоит в том, что при созда-

нии, фнционировании и развитии САПР связи межд подсис-

темами должны обеспечивать целостность системы.

Со ласно принцип развития САПР должна создаваться и

фнционировать с четом пополнения, совершенствования

и обновления подсистем и омпонентов.

Принцип омплесности обеспечивает связность проетиро-

вания элементов и все о объета на всех стадиях, позволяет ос-

ществлять со ласование и онтроль харатеристи элементов и

объета в целом.

393

Принцип информационно о единства состоит в использова-

нии в подсистемах, омпонентах и средствах обеспечения САПР

единых словных обозначений, терминов, символов, проблемно-

ориентированных языов, способов представления информации,

соответствющих принятым нормативным доментам.

Со ласно принцип совместимости языи, символы, оды,

информационные и техничесие харатеристии стртрных

связей межд подсистемами, средствами обеспечения и омпо-

нентами должны обеспечивать совместное фнционирование

подсистем и сохранять отрытю стртр системы в целом.

Принцип стандартизации залючается в проведении нифи-

ации, типизации и стандартизации подсистем и омпонентов,

инвариантных  проетиремым объетам и отраслевой специ-

фие, а таже в становлении правил с целью порядочения де-

ятельности в области создания и развития САПР.

Подсистемы должны вводиться в действие и фнциониро-

вать независимо от др их подсистем. Единство общесистемных

требований обеспечивает проетная слжба САПР.

8.3.4. Виды обеспечения САПР

Система автоматизированноо проетирования — это ор ани-

зационно-техничесая система, состоящая из омплеса средств

автоматизации проетирования (КСАП), взаимосвязанно о с не-

обходимыми подразделениями проетной ор анизации П

, П

,...,

или оллетивом специалистов (пользователей системы) и

выполняющая автоматизированное проетирование (рис. 8.25, а).

Соответственно система автоматичесоо проетирования вы-

полняет автоматичесое проетирование без частия человеа.

Автоматизированное проетирование осществляется с помо-

щью омплеса средств автоматизации проетирования, ото-

рый представляет собой совопность различных видов обеспе-

чения автоматизированно о (автоматичесо о) проетирования

(АП), необходимых для выполнения АП (рис. 8.25, б).

Математичесое обеспечение (МО) АП — это совопность

математичесих методов (ММет), математичесих моделей (ММ)

и ал оритмов проетирования (АлП), необходимых для выполне-

ния АП, представленных в заданной форме (рис.8.26, а).

Прораммное обеспечение (ПО) АП – совопность машинных

про рамм, необходимых для выполнения АП, представленных

в заданной форме. Часть ПО АП, предназначенню для прав-

ления проетированием, называют операционной системой

(ОС) АП.

392

называют выделенню по неоторым признаам часть САПР,

обеспечивающю полчение заонченных проетных решений.

По назначению подсистемы САПР разделяют на проетир-

ющие и обслживающие. К проетирющим относят подсисте-

мы, выполняющие проетные процедры и операции, например

подсистема ло ичесо о проетирования, подсистема онстр-

торсо о проетирования, подсистема техноло ичесо о прое-

тирования, подсистема проетирования деталей и сборочных

единиц и т. п. К обслживающим относят подсистемы, предна-

значенные для поддержания работоспособности проетирющих

подсистем, например подсистема информационно о поиса,

подсистема доментирования, подсистема рафичесо о отоб-

ражения объетов проетирования и т. п.

По отношению  объет проетирования различают объет-

но-ориентированные (объетные) и объетно-независимые

(инвариантные). К объетным относят подсистемы, выполняю-

щие одн или несольо проетных процедр или операций, не-

посредственно зависимых от онретно о объета проетирова-

ния. К инвариантным относят подсистемы, выполняющие ни-

фицированные проетные процедры и операции, например

фнции отработи, не зависящие от особенностей проетире-

мо о объета.

Подсистемы состоят из омпонентов, объединенных общей

для данной подсистемы целевой фнцией и обеспечивающих

фнционирование этой подсистемы.

Стртрное единство подсистемы обеспечивается связями

межд омпонентами различных обеспечений САПР.

Принципы создания САПР. К ним относят принципы влюче-

ния, системно о единства, развития, омплесности, информа-

ционно о единства, совместимости, стандартизации.

Принцип влючения обеспечивает разработ САПР на ос-

нове требований, позволяющих влючать эт САПР в САПР бо-

лее высоо о ровня.

Принцип системно о единства состоит в том, что при созда-

нии, фнционировании и развитии САПР связи межд подсис-

темами должны обеспечивать целостность системы.

Со ласно принцип развития САПР должна создаваться и

фнционировать с четом пополнения, совершенствования

и обновления подсистем и омпонентов.

Принцип омплесности обеспечивает связность проетиро-

вания элементов и все о объета на всех стадиях, позволяет ос-

ществлять со ласование и онтроль харатеристи элементов и

объета в целом.

393

Принцип информационно о единства состоит в использова-

нии в подсистемах, омпонентах и средствах обеспечения САПР

единых словных обозначений, терминов, символов, проблемно-

ориентированных языов, способов представления информации,

соответствющих принятым нормативным доментам.

Со ласно принцип совместимости языи, символы, оды,

информационные и техничесие харатеристии стртрных

связей межд подсистемами, средствами обеспечения и омпо-

нентами должны обеспечивать совместное фнционирование

подсистем и сохранять отрытю стртр системы в целом.

Принцип стандартизации залючается в проведении нифи-

ации, типизации и стандартизации подсистем и омпонентов,

инвариантных  проетиремым объетам и отраслевой специ-

фие, а таже в становлении правил с целью порядочения де-

ятельности в области создания и развития САПР.

Подсистемы должны вводиться в действие и фнциониро-

вать независимо от др их подсистем. Единство общесистемных

требований обеспечивает проетная слжба САПР.

8.3.4. Виды обеспечения САПР

Система автоматизированноо проетирования — это ор ани-

зационно-техничесая система, состоящая из омплеса средств

автоматизации проетирования (КСАП), взаимосвязанно о с не-

обходимыми подразделениями проетной ор анизации П

, П

,...,

или оллетивом специалистов (пользователей системы) и

выполняющая автоматизированное проетирование (рис. 8.25, а).

Соответственно система автоматичесоо проетирования вы-

полняет автоматичесое проетирование без частия человеа.

Автоматизированное проетирование осществляется с помо-

щью омплеса средств автоматизации проетирования, ото-

рый представляет собой совопность различных видов обеспе-

чения автоматизированно о (автоматичесо о) проетирования

(АП), необходимых для выполнения АП (рис. 8.25, б).

Математичесое обеспечение (МО) АП — это совопность

математичесих методов (ММет), математичесих моделей (ММ)

и ал оритмов проетирования (АлП), необходимых для выполне-

ния АП, представленных в заданной форме (рис.8.26, а).

Прораммное обеспечение (ПО) АП – совопность машинных

про рамм, необходимых для выполнения АП, представленных

в заданной форме. Часть ПО АП, предназначенню для прав-

ления проетированием, называют операционной системой

(ОС) АП.

394

Совопность машинных про рамм (МП), необходимых для

выполнения аой-либо проетной процедры и представленных в

заданной форме, называют паетом приладных про рамм (ППП).

Компонентами ПО являются доменты с тестами про-

рамм, про раммы на всех видах носителей, эсплатационные

доменты. Про раммное обеспечение разделяют на общесис-

темное (ОПО) и приладное (ППО). Компонентами ОПО явля-

ются трансляторы (Т) с ал оритмичесих языов, эмляторы (Э),

спервизоры (С) и др. Компонентами ППО являются про раммы

(МП) и паеты приладных про рамм для АП (рис. 8.26, б).

Информационное обеспечение (ИО) АП — совопность сведе-

ний, необходимых для выполнения АП, представленных в задан-

ной форме. Основной частью ИО являются автоматизированные

бани данных, оторые состоят из баз данных (БД) САПР и сис-

тем правления базами данных (СУБД). В ИО входят норматив-

но-справочные доменты, задания осдарственных планов,

про нозы техничесо о развития, типовые проетные решения,

ÊÑÀÏÏîëüçîâàòåëü

á)

à)

. . .

ÑÀÏÐ

ÏOÈOÏO

ÏÏO ÁÄÎÏO

ÌO

ÒOÌÒÎ

ÊÑÀÏ

Рис. 8.25. Система автоматизированноо (автоматичесоо) проети-

рования (а) и омплес средств автоматизированноо (автоматичесоо)

проетирования (б); виды обеспечения:

МО – математичесое, МТО – методичесое, ПО – прораммное, ИО —

информационное, ЛО – линвистичесое, ТО – техничесое, ОО – ора-

низационное

395

системы лассифиации и одирования технио-эономичесой

информации, системы доментации типа ЕСКД, ЕСТД, файлы

и блои данных на машинных носителях, фонды нормативные,

плановые, про нозные, типовых решений, ал оритмов и про-

рамм и т. п. (рис. 8.27).

Управление автоматизированным баном данных осщест-

вляют проетировщии, при этом необходимо обеспечить целос-

ÀëÏ

ÌÌâò

ÌÌ

á)

à)

ÌÎ

ÏÏO

ÏÏÏ

ÎÏO

ÎÑ

ÏÎ

ÌÏ

ÑÓÁÄ

Ñèñòåìû êëàññèôèêàöèè

è êîäèðîâàíèÿ

Òèïîâûå ïðîåêòíûå

ðåøåíèÿ

Ñïðàâî÷íûå äàííûå

Ñèñòåìû äîêóìåíòàöèè

Ïðîãíîçû, ïëàíû

Ôàéëû, áëîêè äàííûõ

ÁÄ

ÈÎ

Рис. 8.27. Информационное обеспечение САПР

Рис. 8.26. Математичесое (а) и прораммное (б) обеспечения САПР

394

Совопность машинных про рамм (МП), необходимых для

выполнения аой-либо проетной процедры и представленных в

заданной форме, называют паетом приладных про рамм (ППП).

Компонентами ПО являются доменты с тестами про-

рамм, про раммы на всех видах носителей, эсплатационные

доменты. Про раммное обеспечение разделяют на общесис-

темное (ОПО) и приладное (ППО). Компонентами ОПО явля-

ются трансляторы (Т) с ал оритмичесих языов, эмляторы (Э),

спервизоры (С) и др. Компонентами ППО являются про раммы

(МП) и паеты приладных про рамм для АП (рис. 8.26, б).

Информационное обеспечение (ИО) АП — совопность сведе-

ний, необходимых для выполнения АП, представленных в задан-

ной форме. Основной частью ИО являются автоматизированные

бани данных, оторые состоят из баз данных (БД) САПР и сис-

тем правления базами данных (СУБД). В ИО входят норматив-

но-справочные доменты, задания осдарственных планов,

про нозы техничесо о развития, типовые проетные решения,

ÊÑÀÏÏîëüçîâàòåëü

á)

à)

. . .

ÑÀÏÐ

ÏOÈOÏO

ÏÏO ÁÄÎÏO

ÌO

ÒOÌÒÎ

ÊÑÀÏ

Рис. 8.25. Система автоматизированноо (автоматичесоо) проети-

рования (а) и омплес средств автоматизированноо (автоматичесоо)

проетирования (б); виды обеспечения:

МО – математичесое, МТО – методичесое, ПО – прораммное, ИО —

информационное, ЛО – линвистичесое, ТО – техничесое, ОО – ора-

низационное

395

системы лассифиации и одирования технио-эономичесой

информации, системы доментации типа ЕСКД, ЕСТД, файлы

и блои данных на машинных носителях, фонды нормативные,

плановые, про нозные, типовых решений, ал оритмов и про-

рамм и т. п. (рис. 8.27).

Управление автоматизированным баном данных осщест-

вляют проетировщии, при этом необходимо обеспечить целос-

ÀëÏ

ÌÌâò

ÌÌ

á)

à)

ÌÎ

ÏÏO

ÏÏÏ

ÎÏO

ÎÑ

ÏÎ

ÌÏ

ÑÓÁÄ

Ñèñòåìû êëàññèôèêàöèè

è êîäèðîâàíèÿ

Òèïîâûå ïðîåêòíûå

ðåøåíèÿ

Ñïðàâî÷íûå äàííûå

Ñèñòåìû äîêóìåíòàöèè

Ïðîãíîçû, ïëàíû

Ôàéëû, áëîêè äàííûõ

ÁÄ

ÈÎ

Рис. 8.27. Информационное обеспечение САПР

Рис. 8.26. Математичесое (а) и прораммное (б) обеспечения САПР

396

тность, правильность данных, эффетивность и фнциональные

возможности СУБД. Проетировщи ор анизет и формирет

БД, определяет вопросы использования и реор анизации. База

данных составляется с четом харатеристи объетов проети-

рования, процесса проетирования, действющих нормативов и

справочных данных. При создании автоматизированных банов

данных одним из основных является принцип информационно о

единства, залючающийся в использовании единой терминоло-

ии, словных обозначений, символов, единых проблемно-ори-

ентированных языов, способов представления информации,

единой размерности данных физичесих величин, хранящихся в

БД. Автоматизированные бани данных должны обладать иб-

остью, надежностью, на лядностью и эономичностью. Гиб-

ость залючается в возможности адаптации, наращивания и из-

менения средств СУБД и стртры БД. Реор анизация БД не

должна приводить  изменению приладных про рамм. Для од-

новременно о обслживания пользователей должен быть ор ани-

зован параллельный достп  данным. При использовании ин-

теративных методов проетирования необходимо использовать

режим диало а.

Bсe версии СУБД должны енерироваться в соответствии

с имеющимся омплесом ТС САПР. Достп  информаци-

и БД должен обеспечиваться пользователями различных

ровней.

Для надежности необходимо иметь возможность восстанов-

ления информации и ПО в слчае разршения, обеспечивать

стандартные реации на ошибочный запрос. Для на лядности

информация должна представляться в обычной и добной для

пользователя форме. Для обеспечения эономичности необходи-

мо ислючить неоправданное дблирование данных, обеспечить

автоматизацию сбора статистичесих данных о содержании и ис-

пользовании информации бана для ор анизации эффетивно о

распределения памяти, обеспечить наличие средств для тиражи-

рования баз данных.

Техничесое обеспечение (ТО) АП — это совопность взаимо-

связанных и взаимодействющих техничесих средств, предназна-

ченных для выполнения АП. Пример ТО АП поазан на рис. 8.28.

Техничесие средства (ТС) выполняют определенню фнцию в

САПР и представляют собой омпоненты ТО. Вообще оворя,

омпонент САПР —это элемент средства обеспечения, выполня-

ющий определенню фнцию. К ТС относятся стройства вы-

числительной и ор анизационной технии, средства передачи

данных, измерительные и др ие стройства.

397

Различают следющие рппы ТС:

— подотова и ввод данных. Грппа предназначена для авто-

матизации под отови и редатирования данных при вво-

де в ЭВМ алфавитно-цифровой и рафичесой информа-

ции. Грппа дает возможность одирования информации,

нанесения данных на машинные носители, ввода данных в

ЭВМ, визально о онтроля и редатирования данных при

вводе информации;

— передача данных. Грппа предназначена для обеспечения

дистанционной связи техничесих средств по телефон-

ным, теле рафным и специальным аналам связи;

— прораммная обработа данных. Грппа влючает в себя

ниверсальные или специализированные ЭВМ, обеспечи-

вающие прием цифровых данных с стройства ввода или

аналов связи, их про раммной обработи, наопления и

вывода на машинные носители, стройства отображения

и аналы связи. Позволяет изменить производительность

птем наращивания ЭВМ, использовать мльтипро рам-

мный и диало овый режимы работы;

— отображение и доментирование данных. Грппа предна-

значена для оперативно о представления и доментиро-

ÝÂÌ

(ÖÂÊ)

ÀÐÌ

Êîìïëåêñ

15ÓÒ-4-017

Ìèêðî-ÝÂÌ

Ìèíè-ÝÂÌ

Èçìåðèòåëüíûå

óñòðîéñòâà

Óñòðîéñòâà

îðãòåõíèêè

Êîìïëåêò

ÌÏ ñðåäñòâ

Ìèêðîôîòîíàáîðíûå

óñòàíîâêè

×åðòåæíûå

àâòîìàòû

Äèñïëåéíûå

âû÷èñëèòåëüíûå

êîìïëåêñû

Òåëåòàéïû

Êîîðäèíàòîãðàôû

Òåõíîëîãè÷åñêèå ëèíåéêè

ÒÎ

Рис 8.28. Техничесое обеспечение САПР

396

тность, правильность данных, эффетивность и фнциональные

возможности СУБД. Проетировщи ор анизет и формирет

БД, определяет вопросы использования и реор анизации. База

данных составляется с четом харатеристи объетов проети-

рования, процесса проетирования, действющих нормативов и

справочных данных. При создании автоматизированных банов

данных одним из основных является принцип информационно о

единства, залючающийся в использовании единой терминоло-

ии, словных обозначений, символов, единых проблемно-ори-

ентированных языов, способов представления информации,

единой размерности данных физичесих величин, хранящихся в

БД. Автоматизированные бани данных должны обладать иб-

остью, надежностью, на лядностью и эономичностью. Гиб-

ость залючается в возможности адаптации, наращивания и из-

менения средств СУБД и стртры БД. Реор анизация БД не

должна приводить  изменению приладных про рамм. Для од-

новременно о обслживания пользователей должен быть ор ани-

зован параллельный достп  данным. При использовании ин-

теративных методов проетирования необходимо использовать

режим диало а.

Bсe версии СУБД должны енерироваться в соответствии

с имеющимся омплесом ТС САПР. Достп  информаци-

и БД должен обеспечиваться пользователями различных

ровней.

Для надежности необходимо иметь возможность восстанов-

ления информации и ПО в слчае разршения, обеспечивать

стандартные реации на ошибочный запрос. Для на лядности

информация должна представляться в обычной и добной для

пользователя форме. Для обеспечения эономичности необходи-

мо ислючить неоправданное дблирование данных, обеспечить

автоматизацию сбора статистичесих данных о содержании и ис-

пользовании информации бана для ор анизации эффетивно о

распределения памяти, обеспечить наличие средств для тиражи-

рования баз данных.

Техничесое обеспечение (ТО) АП — это совопность взаимо-

связанных и взаимодействющих техничесих средств, предназна-

ченных для выполнения АП. Пример ТО АП поазан на рис. 8.28.

Техничесие средства (ТС) выполняют определенню фнцию в

САПР и представляют собой омпоненты ТО. Вообще оворя,

омпонент САПР —это элемент средства обеспечения, выполня-

ющий определенню фнцию. К ТС относятся стройства вы-

числительной и ор анизационной технии, средства передачи

данных, измерительные и др ие стройства.

397

Различают следющие рппы ТС:

— подотова и ввод данных. Грппа предназначена для авто-

матизации под отови и редатирования данных при вво-

де в ЭВМ алфавитно-цифровой и рафичесой информа-

ции. Грппа дает возможность одирования информации,

нанесения данных на машинные носители, ввода данных в

ЭВМ, визально о онтроля и редатирования данных при

вводе информации;

— передача данных. Грппа предназначена для обеспечения

дистанционной связи техничесих средств по телефон-

ным, теле рафным и специальным аналам связи;

— прораммная обработа данных. Грппа влючает в себя

ниверсальные или специализированные ЭВМ, обеспечи-

вающие прием цифровых данных с стройства ввода или

аналов связи, их про раммной обработи, наопления и

вывода на машинные носители, стройства отображения

и аналы связи. Позволяет изменить производительность

птем наращивания ЭВМ, использовать мльтипро рам-

мный и диало овый режимы работы;

— отображение и доментирование данных. Грппа предна-

значена для оперативно о представления и доментиро-

ÝÂÌ

(ÖÂÊ)

ÀÐÌ

Êîìïëåêñ

15ÓÒ-4-017

Ìèêðî-ÝÂÌ

Ìèíè-ÝÂÌ

Èçìåðèòåëüíûå

óñòðîéñòâà

Óñòðîéñòâà

îðãòåõíèêè

Êîìïëåêò

ÌÏ ñðåäñòâ

Ìèêðîôîòîíàáîðíûå

óñòàíîâêè

×åðòåæíûå

àâòîìàòû

Äèñïëåéíûå

âû÷èñëèòåëüíûå

êîìïëåêñû

Òåëåòàéïû

Êîîðäèíàòîãðàôû

Òåõíîëîãè÷åñêèå ëèíåéêè

ÒÎ

Рис 8.28. Техничесое обеспечение САПР

398

вания проетных решений. Здесь использют печатающие

стройства и рафопостроители, мирофильмы, мирофи-

ши и стройства отображения визальной информации;

— архив проетных решений. Грппа предназначена для обес-

печения хранения, онтроля, восстановления и размноже-

ния данных о проетных решениях и справочных данных.

Компоненты ТО создаются на базе серийных средств вычис-

лительной технии обще о назначения и специализированных

техничесих средств. В настоящее время преимщественно ис-

пользют двхровневю иерархичесю стртр омплеса ТС

САПР. Стртра влючает в себя омпоненты центрально о вы-

числительно о омплеса (ЦВК) и омпоненты терминально о

омплеса (ТК). Центральный ВК строят на основе ЭВМ, вычис-

лительных систем и сетей ЭВМ. Терминальный омплес САПР

строят на основе автоматизированных рабочих мест, терминаль-

ных станций с использованием миропроцессоров, мини- и ми-

роЭВМ.

Линвистичесое обеспечение (ЛО) АП — совопность языов

проетирования (ЯП), влючая термины и определения, правила

формализации естественно о языа и методы сжатия и разверты-

вания тестов, необходимых для выполнения АП, представлен-

ных в заданной форме (рис.8.29).

Методичесое обеспечение (МТО) — совопность домен-

тов, станавливающих состав и правила отбора и эсплатации

средств обеспечения АП, необходимых для выполнения АП. От-

метим, что в неоторых работах и доментах методичесое обес-

печение понимается более широой в ачестве омпонентов

влючает МО и ЛО.

Оранизационное обеспечение (ОО) АП — совопность до-

ментов, станавливающих состав проетной ор анизации и ее

подразделений, связи межд ними, их фнции, а таже форм

представления резльтата проетирования и порядо рассмотре-

ßÏ

. . .

ËÎ

Ïðàâèëà ôîðìàëèçàöèè

åñòåñòâåííîãî ÿçûêà

Ìåòîäû ñæàòèÿ è

ðàçâåðòûâàíèÿ òåêñòîâ

Рис. 8.29. Линвистичесое обеспечение САПР

399

ния проетных доментов, необходимых для выполнения АП.

Компонентами ОО САПР являются методичесие и роводя-

щие материалы, положения, инстрции, приазы и др ие до-

менты, обеспечивающие взаимодействие подразделений проет-

ной ор анизации при создании и эсплатации САПР.

В настоящее время при создании ЭВМ пято о пооления с

перестраиваемой архитетрой и оммтацией, способных при-

нимать решения в словиях расплывчатости и неопределенности,

перспетивными являются САПР, позволяющие адаптироваться

 внешним словиям проетирования и имеющие возможность

настраиваться на заданный ласс создаваемых объетов.

8.3.5. Математичесие модели

проетиремых объетов в САПР

Классифиация математичесих моделей. Математичесая

модель (ММ) техничесо о объета есть совопность матема-

тичесих объетов (чисел, переменных, матриц, множеств и т. п.)

и отношений межд ними, оторая адеватно отображает свойства

техничесо о объета, интересющие инженера, разрабатываю-

ще о этот объет. Выполнение проетных операций и процедр

в САПР основано на оперировании ММ. С их помощью про-

нозирются харатеристии и оцениваются возможности пред-

ложенных вариантов схем и онстрций, проверяется их соот-

ветствие предъявляемым требованиям, проводится оптимизация

параметров, разрабатывается техничесая доментация и т. п.

В САПР для аждо о иерархичесо о ровня сформлирова-

ны основные положения математичесо о моделирования, вы-

бран и развит соответствющий математичесий аппарат, пол-

чены типовые ММ элементов проетиремых объетов, форма-

лизованы методы полчения и анализа математичесих моделей

систем. Сложность задач проетирования и противоречивость

требований высоой точности, полноты и малой трдоемости

анализа обсловливают целесообразность омпромиссно о дов-

летворения этих требований с помощью соответствюще о выбо-

ра моделей. Это обстоятельство приводит  расширению множес-

тва использемых моделей и развитию ал оритмов адаптивно о

моделирования.

Фнциональные и стртрные модели. В проетных процед-

рах, связанных с фнциональным аспетом проетирования,

а правило, использются ММ, отражающие заономерности

процессов фнционирования объетов. Таие модели называют

фнциональными. Типичная фнциональная модель представ-

398

вания проетных решений. Здесь использют печатающие

стройства и рафопостроители, мирофильмы, мирофи-

ши и стройства отображения визальной информации;

— архив проетных решений. Грппа предназначена для обес-

печения хранения, онтроля, восстановления и размноже-

ния данных о проетных решениях и справочных данных.

Компоненты ТО создаются на базе серийных средств вычис-

лительной технии обще о назначения и специализированных

техничесих средств. В настоящее время преимщественно ис-

пользют двхровневю иерархичесю стртр омплеса ТС

САПР. Стртра влючает в себя омпоненты центрально о вы-

числительно о омплеса (ЦВК) и омпоненты терминально о

омплеса (ТК). Центральный ВК строят на основе ЭВМ, вычис-

лительных систем и сетей ЭВМ. Терминальный омплес САПР

строят на основе автоматизированных рабочих мест, терминаль-

ных станций с использованием миропроцессоров, мини- и ми-

роЭВМ.

Линвистичесое обеспечение (ЛО) АП — совопность языов

проетирования (ЯП), влючая термины и определения, правила

формализации естественно о языа и методы сжатия и разверты-

вания тестов, необходимых для выполнения АП, представлен-

ных в заданной форме (рис.8.29).

Методичесое обеспечение (МТО) — совопность домен-

тов, станавливающих состав и правила отбора и эсплатации

средств обеспечения АП, необходимых для выполнения АП. От-

метим, что в неоторых работах и доментах методичесое обес-

печение понимается более широой в ачестве омпонентов

влючает МО и ЛО.

Оранизационное обеспечение (ОО) АП — совопность до-

ментов, станавливающих состав проетной ор анизации и ее

подразделений, связи межд ними, их фнции, а таже форм

представления резльтата проетирования и порядо рассмотре-

ßÏ

. . .

ËÎ

Ïðàâèëà ôîðìàëèçàöèè

åñòåñòâåííîãî ÿçûêà

Ìåòîäû ñæàòèÿ è

ðàçâåðòûâàíèÿ òåêñòîâ

Рис. 8.29. Линвистичесое обеспечение САПР

399

ния проетных доментов, необходимых для выполнения АП.

Компонентами ОО САПР являются методичесие и роводя-

щие материалы, положения, инстрции, приазы и др ие до-

менты, обеспечивающие взаимодействие подразделений проет-

ной ор анизации при создании и эсплатации САПР.

В настоящее время при создании ЭВМ пято о пооления с

перестраиваемой архитетрой и оммтацией, способных при-

нимать решения в словиях расплывчатости и неопределенности,

перспетивными являются САПР, позволяющие адаптироваться

 внешним словиям проетирования и имеющие возможность

настраиваться на заданный ласс создаваемых объетов.

8.3.5. Математичесие модели

проетиремых объетов в САПР

Классифиация математичесих моделей. Математичесая

модель (ММ) техничесо о объета есть совопность матема-

тичесих объетов (чисел, переменных, матриц, множеств и т. п.)

и отношений межд ними, оторая адеватно отображает свойства

техничесо о объета, интересющие инженера, разрабатываю-

ще о этот объет. Выполнение проетных операций и процедр

в САПР основано на оперировании ММ. С их помощью про-

нозирются харатеристии и оцениваются возможности пред-

ложенных вариантов схем и онстрций, проверяется их соот-

ветствие предъявляемым требованиям, проводится оптимизация

параметров, разрабатывается техничесая доментация и т. п.

В САПР для аждо о иерархичесо о ровня сформлирова-

ны основные положения математичесо о моделирования, вы-

бран и развит соответствющий математичесий аппарат, пол-

чены типовые ММ элементов проетиремых объетов, форма-

лизованы методы полчения и анализа математичесих моделей

систем. Сложность задач проетирования и противоречивость

требований высоой точности, полноты и малой трдоемости

анализа обсловливают целесообразность омпромиссно о дов-

летворения этих требований с помощью соответствюще о выбо-

ра моделей. Это обстоятельство приводит  расширению множес-

тва использемых моделей и развитию ал оритмов адаптивно о

моделирования.

Фнциональные и стртрные модели. В проетных процед-

рах, связанных с фнциональным аспетом проетирования,

а правило, использются ММ, отражающие заономерности

процессов фнционирования объетов. Таие модели называют

фнциональными. Типичная фнциональная модель представ-

400

ляет собой систем равнений, описывающих либо элетричес-

ие, тепловые, механичесие процессы, либо процессы преобра-

зования информации.

В то же время в процедрах, относящихся. онстрторсо-

м аспет проетирования, преобладает использование матема-

тичесих моделей, отражающих тольо стртрные свойства

объета, например е о еометричесю форм, размеры, взаим-

ное расположение элементов в пространстве. Таие модели на-

зывают стртрными. Стртрные модели чаще все о пред-

ставляются в виде рафов, матриц инциденций и смежности,

списов и т. п.

Ка правило, фнциональные модели более сложные, пос-

оль в них отражаются таже сведения о стртре объетов.

Однао при решении мно их задач онстрирования использова-

ние сложных фнциональных моделей не оправдано, та а

нжные резльтаты мо т быть полчены на основе более про-

стых стртрных моделей. Фнциональные модели применяют

преимщественно на завершающих этапах верифиации описа-

ний объетов, предварительно синтезированных с помощью

стртрных моделей.

Иерархия математичесих моделей в САПР. Блочно-иерархи-

чесий подход  проетированию радиоэлетронной аппаратры

(РЭА) влючает в ачестве своей основы иерархию математичес-

их моделей. Деление моделей по иерархичесим ровням (ров-

ням абстра ирования) происходит по степени детализации опи-

сываемых свойств и процессов, протеающих в объете. При

этом на аждом иерархичесом ровне использют свои понятия

«система» и «элементы». Та, система k-то о ровня рассматрива-

ется а элемент на соседнем более высоом (k—1)-м ровне абс-

тра ирования.

Представим стртр неоторо о объета множества эле-

ментов (рис. 8.30) и связей межд ними. Выделим в соответствии

с блочно-иерархичесим подходом в стртре объета неото-

рые подмножества элементов и назовем их блоами (на рисне

поазаны штриховыми линиями). Псть состояние аждой связи

харатеризется одной фазовой переменной v

, z

или u

. Здесь v

относится  внтренним связям межд элементами данно о бло-

а, z

, u

относятся  выходам и входам блоа соответственно. Те-

перь поясним важные для фнциональных моделей понятия

полной модели и маромоделей.

Полная модель блоа есть модель, составленная из моделей

элементов c четом межэлементных связей, т. е. модель, описы-

вающая а состояние выходов, та и состояние аждо о из эле-

401

ментов блоа. Моделями элементов блоа А являются равнения,

связывающие входные и выходные переменные:

(8.1)

Полная модель блоа есть система равнений

F(V, U) = 0, Z = ψ(V, U), (8.2)

де V, Z и U — веторы внтренних, выходных и входных фазовых

переменных блоа.

При большом оличестве элементов размерность ветора V и

порядо системы равнений (8.2) становятся чрезмерно больши-

ми и требют прощения.

При переходе  более высоом иерархичесом ровню п-

рощения основаны на ислючении из модели ветора внтрен-

них переменных V. Полченная модель представляет собой сис-

тем равнений

ϕ(Z, U) = 0 (8.3)

сщественно меньшей размерности, чем полная модель (8.2), и

называется маромоделью. Следовательно, маромодель же не

описывает процессы внтри блоа, а харатеризет тольо про-

2 31

5 64

8 97

Рис. 8.30. Представление стртры объета

, u

) = 0;

, u

) = 0;

, u

, v

) = 0;

. . . . . . . . . . . . . .

, u

, z

) = 0.