Разработка САПР электронной аппаратуры
Шрифт:
При разработке САПР самыми трудоемкими являются этапы упорядочивания и формирования информационного обеспечения, содержащего типовые модели проектирования классов объектов. Это, как правило, определяет разработку компонентов математического и программного обеспечения системы. Поэтому при разработке САПР к продукции отнесены компоненты информационного обеспечения и установлены группы продукции, приведённые на рис. 1.7.
Рис. 1.7. Виды
Самой массовой продукцией в САПР являются ПМК, к которым предъявляются следующие требования:
• выполнение проектной процедуры должно быть законченным процессом, требующим для своей реализации определенного набора как программных, так и информационных и методических средств;
• обеспечение максимальной независимости программного обеспечения от информационного, так как алгоритмы и программы из РОСФАП использовать при создании САПР часто затруднительно из-за непосредственной зависимости программ от форм представления данных. При этом для САПР характерны диалоговые режимы работы с большим объемом часто изменяемых данных;
• разработка ПМК как продукции производственно-технического назначения должна осуществляться с учетом последующего применения во многих организациях, создающих САПР конкретных объектов, поэтому требуется максимальная адаптируемость ПМК к условиям этих организаций;
• в силу невозможности полной формализации процедур проектирования в ПМК должны быть предусмотрены лингвистические средства общения пользователя с компонентами технического и информационного обеспечения;
• в рамках ПМК должна предусматриваться самостоятельность документирования информационного и программного обеспечений, что связано с независимостью названных видов обеспечений.
ПМК определяется в стандарте как совокупность компонентов программного, информационного и методического обеспечения (при необходимости математического и лингвистического) достаточных для получения решения по объекту проектирования. В зависимости от назначения ПМК подразделяются на проблемно-ориентированные и объектно-ориентированные.
Общесистемные ПМК обеспечивают функционирование САПР и выполнение унифицированных обслуживающих процедур. В сочетании с операционной системой они образуют общесистемную среду, в которой функционируют базовые ПМК, формируется и реализуется процесс проектирования.
В связи с этим возникает вопрос о минимальном количестве общесистемных ПМК, без которых невозможно выполнение проектных процедур. Такой состав общесистемных ПМК называется общесистемным ядром САПР, его компонентами являются:
1) диалоговый монитор САПР, выполняющий планирование и управление процессом проектирования, а также обеспечивающий доступ проектировщика ко всем средствам системы;
2) система управления базами данных, которая обеспечивает информационные потребности проектных процедур и частично информационную совместимость различных ПМК;
3) геометрический процессор, обеспечивающий геометрическое моделирование объектов (формообразование, композиция, задание и моделирование поверхностей и др.);
4) графический процессор, который обеспечивает восприятие, редактирование и вывод
5) процессор документации, обеспечивающий выпуск конструкторской и технологической информации на машинных и бумажных носителях.
Базовые ПМК предназначены для проектирования объектов определенного класса (например, редактирование топологии БИС, проектирование маршрута обработки деталей) и делятся на два класса: объектно-ориентированные и проблемно-ориентированные.
С помощью проблемно-ориентированных базовых ПМК выполняются наиболее употребительные процедуры, слабо связанные со спецификой объекта проектирования. Например, выбор физического принципа действия и технического решения объекта, проектирование его структуры и параметров, оценка технологичности конструкции изделия. Такие ПМК могут быть связаны с объектом проектирования, но характеризовать только одну какую-то его сторону и только один метод разработки. Например, проектирование функциональных схем ЭВМ на основе интегральных схем или проектирование конструкций методом конечных элементов.
Объектно-ориентированные базовые ПМК являются наиболее многочисленным типом продукции при разработке САПР. Они обеспечивают проектирование классов (видов) объектов. Потенциально для каждого вида деталей и сборочных единиц классификатора ЕСКД можно разработать объектно-ориентированный базовый ПМК. В табл. 1.1 приведён примерный состав ПМК САПР БИС.
Таблица 1.1
1.8. Организация разработки программного обеспечения САПР
Объем программно-информационного обеспечения (ПИО) современных САПР составляет сотни тысяч операторов. Создать их за приемлемые сроки может только коллектив специалистов, но при этом длительность разработки даже за счет увеличения числа разработчиков ограничивается некоторой предельной величиной.
Эффективным методом сокращения сроков разработки и повышения качества САПР является обоснованная специализация разработчиков и создание рационального аппарата управления ими. Одной из основных функций этого аппарата является своевременное представление необходимых ресурсов (машинных, финансовых, человеческих и др.). Второй важнейшей функцией управления является контроль исполнения и координация хода работы.
Углублённая специализация труда разработчиков ПИО дает положительный эффект только при её умелом использовании. Известна зависимость (рис. 1.8) эффективности Э умственного труда от глубины его разделения Р.
Рис. 1.8. Зависимость эффективности умственного труда от глубины его разделения
Из графика видно, что очень узкая специализация (мелкое разделение работ), приводит к дополнительным затратам и снижению её эффективности.