Исследование и разработка методов построения открытых, глубоко интегрированных САПР СБИС тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, доктор технических наук Шепелев, Владимир Алексеевич

• Шепелев, Владимир Алексеевич
• доктор технических наук
• 1996

Оглавление диссертации доктор технических наук Шепелев, Владимир Алексеевич

Оглавление

Введение

1 Проблема организации системной среды САПР

1.1 Формирование представлений о системной среде

1.1.1 Поколения САПР

1.1.2 Международная деятельность в области системной среды

1.1.3 Современное представление о системной среде

1.2 Представление и обработка проектной информации

1.2.1 Методы представления проектной информации

1.2.2 Методы обработки проектной информации

1.2.3 Представление и обработка геометрической информации

1.3 Управление проектной методологией

1.3.1 Подключение прикладных программ

1.3.2 Проектные задачи

1.3.3 Методы управления проектными задачами

1.4 Системная среда Falcon Framework

1.5 Цель и задачи исследования

2 Концепция гибкой интеграции

2.1 Суть концепции гибкой интеграции

2.2 Гибкость в представлении и обработке данных

2.3 Интегрированность представления проекта

2.4 Гибкость в сборке и управлении САПР

2.5 Особенности концепции гибкой интеграции

3 Представление и обработка проектных данных

3.1 Иерархия моделей данных

3.1.1 Структура иерархии моделей

3.1.2 Нижние уровни

3.1.3 Гибридный уровень

3.1.4 Верхний уровень

3.2 Манипулирование проектными данными

3.2.1 Общая схема СУПД

3.2.2 Обработки данных на базовом уровне

3.2.3 Обработки данных на гибридном уровне

3.2.4 Обработки данных с использованием языка SQL

3.2.5 Обработки данных через программный интерфейс

3.2.6 Сравнительный анализ методов обработки данных

3.2.7 Специализированные средства манипулирования

Выводы

4 Интегрированное представление проекта

4.1 Метод глубокой интеграции данных

4.1.1 Предметные области схемы и топологии

4.1.2 Связь схемы и топологии

4.2 Интегрированная база данных

4.2.1 Структура интегрированной базы данных

4.2.2 Особенности интегрированной базы данных

4.2.3 Информационная модель

4.3 Сортировка геометрических данных

Выводы

5 Подключение прикладных программ и управление ими

5.1 Подключение пакетов прикладных программ

5.2 Математическая модель схемы задач

5.2.1 Граф проектной сущности

5.2.2 Граф простой проектной задачи

5.2.3 Подключение сущности к простой проектной задаче

5.2.4 Склеивание простых проектных задач

5.2.5 Граф схемы задач

5.3 Автоматическая генерация проектных потоков

5.3.1 Расширенный граф схемы задач

5.3.2 Маршруты в схеме задач

5.3.3 Проектный поток и проектная история

5.3.4 Метод конструирования потоков

5.3.5 Оценка метода конструирования потоков

Выводы

6 Системная среда CADS

6.1 Интегрированная база данных

6.1.1 Представление данных на гибридном уровне

6.1.2 Информационная модель

6.2 Система управления проектными данными DDMS

6.2.1 Библиотека DTSWR

6.2.2 Библиотека DMU

6.2.3 Библиотека SMU

6.2.4 Библиотека SRV

6.2.5 Библиотека TRZ

6.2.6 Библиотека OMU

6.3 Геометрический процессор

6.3.1 Общая характеристика

6.3.2 Функции

6.3.3 Возможности GEOPROC

6.4 Система генерации проектных задач

6.4.1 Базовые возможности системы

6.4.2 Примеры генерации потоков

Выводы

Заключение

Литература

Приложение: Акты внедрения результатов диссертации

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка методов построения открытых, глубоко интегрированных САПР СБИС»

Введение

Системы автоматизированного проектирования являются в настоящее время одним из наиболее быстро и динамично развивающихся направлений научно-технического прогресса. Особенное значение они приобрели в микроэлектронике, поскольку современная радиоэлектронная аппаратура базируется на использовании сверхбольших интегральных схем, разработка которых без применения САПР невозможна.

С 60-х годов, когда системы автоматизированного проектирования определились в самостоятельное научное направление, и до конца 80-х годов основное внимание специалистов в области САПР за рубежом и особенно в России уделялось созданию методов, алгоритмов и программ для решения всего многообразия прикладных задач моделирования и синтеза в целях удовлетворения потребностей электронной промышленности в разработке разных классов интегральных схем и микроэлектронной аппаратуры.

Ситуация существенно изменилась в конце 80-х, когда из-за большого количества применяемых прикладных программ и сложных связей между ними встала проблема эффективной организации САПР. На этом этапе своего развития системы проектирования претерпели качественное изменение: из наборов каким-то образом связанных между собой прикладных программ они начали превращаться в мобильные и стройно организованные открытые системы, способные к настройке на особенности предметной области и на требования конечного пользователя, допускающие расширение функциональных возможностей за счёт сравнительно простого подключения новых прикладных программных модулей и обеспечивающие поддержку групповой разработки сложных интегральных схем коллективом проектировщиков. В основе современной открытой САПР, как правило, лежат сервисные программные средства, обеспечивающие инфраструктуру, или системную среду, помогающую быстро развивать и эффективно использовать САПР. Она поддерживает проектные данные и обеспечивает управление ими, предоставляет средства интеграции прикладных программ и управления проектными процедурами, обеспечивает интерфейс с пользователем. Такая системная среда получила название framework [1,2].

История эволюции системной среды САПР как отдельного направления исследований насчитывает всего около десяти лет. Первые промышленные framework, появившиеся на зарубежном рынке, были созданы фирмами Cadence Design Systems [3] и EDA Systems [4] во второй половине 80-х годов. Благодаря повышенному интересу к исследованиям в области framework со стороны не только поставщиков коммерческих САПР (Cadence, Mentor Graphics, ViewLogic и др.), но и крупных фирм -пользователей САПР (IBM, Motorola, INTEL, PHILIPS и др.), за последующие несколько лет были исследованы наиболее важные для промышленности аспекты организации системной среды, разработан ряд стандартов, ориентированных главным образом на сборку САПР из коммерческих программ, накоплен опыт создания открытых САПР на основе framework и сформирована начальная концепция системной среды.

Несмотря на столь значительный прогресс, полученные результаты пока не в полной мере оправдали ожидания производителей СБИС, которые заинтересованы в эффективном совместном использовании в процессе проектирования сразу многих САПР и прикладных программ, как коммерческих, так и собственных. Для решения этой задачи надо создать такую системную среду, которая обеспечивала бы открытость САПР и в то же время наряду с инкапсуляцией программ допускала бы их глубокую интеграцию, когда для взаимодействия модулей не требуется реализовывать дорогостоящие преобразования данных из одних форматов в другие. Она должна давать возможность решения комплексных проектных проблем на стыках предметных областей, а также поддерживать эффективное управление прикладными программами и проектными процедурами. Именно на создание такой системной среды нацелена настоящая диссертация.

Диссертация посвящена исследованию и разработке методов построения открытых, глубоко интегрированных САПР. Совокупность этих методов позволяет говорить о новой концепции организации системной среды САПР СБИС.

В диссертации лично автором получены следующие результаты, обладающие научной новизной:

• впервые проработаны методы создания открытых, глубоко интегрированных САПР, обеспечивающие: гибкость в представлении и обработке проектных данных, интегрированность и эффективность представления проекта, гибкость в подключении прикладных программных модулей и в управлении ими. Как совокупность этих методов сформулирована оригинальная концепция организации системной среды, которая позволяет сохранить достоинства и в значительной мере избежать недостатков известных подходов к построению интегрированных САПР;

• предложена оригинальная, стройно организованная иерархия моделей данных, обеспечивающая представление тесно интегрированной проектной информации на разных, альтернативных уровнях абстракции и, таким образом, поддерживающая гибкость в представлении проектной информации;

• разработана новая многоуровневая организация средств управления проектными данными, поддерживающая доступ к информации на уровнях абстракции, предоставляемых иерархией моделей данных, и обеспечивающая гибкость в выборе средств обработки проектной информации, отсутствующую в известных СУПД;

• в целях достижения более тесной, по сравнению с известными подходами, интегрированности представления проекта впервые выполнена математическая формализация предметной области САПР, необходимой для иерархического проектирования. Это в свою очередь позволило разработать новый метод глубокой интеграции проектной информации в интегрированной базе данных САПР. Он позволяет поддерживать связи между схемными и топологическими фрагментами, создавать и использовать альтернативные решения, работать с различными видами топологических моделей;

• для представления проектной информации на семантическом уровне разработана оригинальная информационная модель предметной

области САПР БИС, которая отличается от известных информационных моделей большей полнотой и гармоничным сочетанием мелко - и крупно-дисперсных данных;

• для обеспечения эффективной обработки топологических данных впервые разработан и исследован метод иерархической сортировки информации, являющийся обобщением известных методов иерархической сортировки. Выявлена система параметров, которая не только позволяет получить известные методы как частные случаи обобщённого метода, но и имеет по сравнению с ними более широкие возможности по поиску компромисса между временем выполнения операций над топологией и объёмом требуемой памяти;

• впервые исследованы механизмы подключения различных типов прикладных программ к системной среде, предложена классификация этих механизмов. Показано, что все они поддерживаются имеющимися средствами представления данных и управления данными. Тем самым сохраняется открытость САПР, допускается выбор компромисса между трудоёмкостью и эффективностью подключения, обеспечивается возможность прямого доступа из программ к интегрированному представлению проекта;

• предложен принципиально новый подход к решению проблемы управления проектными задачами, отличающийся от известных возможностью автоматической генерации проектных потоков непосредственно в процессе проектирования ИС. Впервые создан теоретический базис управления задачами: формализована предметная область, теоретически исследована математическая модель схемы задач, разработаны специальные теоретико-графовые представления схемы задач, дано формальное определение проектного потока;

• на основе упомянутого теоретического базиса создан оригинальный метод и алгоритмы оперативной автоматической генерации проектных потоков, позволяющие, по сравнению с известными подходами, повысить производительность системы управления задачами не менее, чем на порядок.

Автор выносит на защиту следующие основные положения:

• оригинальную концепцию построения системной среды для открытой, глубоко интегрированной САПР СБИС. Концепция сформулирована как совокупность методов, обеспечивающих: гибкость в представлении и обработке проектных данных, интегрированность и эффективность представления проекта, гибкость в подключении прикладных программных модулей и управлении ими. Она позволяет сохранить достоинства и в значительной мере избежать недостатков современных подходов к построению САПР;

• оригинальную, стройно организованную иерархию моделей данных, обеспечивающую представление проектной информации на альтернативных уровнях абстракции и поддерживающую гибкость в представлении проектной информации;

• новую многоуровневую организацию средств управления проектными данными, обеспечивающую доступ к информации на уровнях, предоставляемых иерархией моделей данных, и дающую возможность выбора наиболее подходящих средств обработки информации;

• новый метод глубокой интеграции проектной информации, основанный на формальном описании предметной области иерархического проектирования и позволяющий поддерживать необходимые связи между схемой и топологией, создавать и использовать альтернативные решения, работать с различными видами топологических моделей;

• оригинальную информационную модель предметной области САПР БИС, отличающуюся от известных моделей большей полнотой и гармоничным сочетанием мелко - и крупно-дисперсных данных;

• метод иерархической сортировки топологической информации, являющийся обобщением известных методов иерархической сортировки и позволяющий получить известные методы как частные случаи. По сравнению с ними он имеет более широкие возможности по поиску компромисса между временем выполнения операций над топологией и объёмом требуемой памяти;

• механизмы подключения различных классов прикладных программ к системной среде, реализация которых даёт новые возможности для сборки САПР и сохраняет её открытость;

• новый подход к решению проблемы управления проектными задачами в САПР, отличающийся от известных возможностью автоматической генерации проектных потоков; теоретический базис управления задачами, оригинальный метод и алгоритмы оперативной автоматической генерации проектных потоков, позволяющие, по сравнению с известными, существенно повысить производительность системы управления задачами.

Диссертация состоит из введения, шести глав, заключения и списка литературы.

В первой главе дан обзор проблемы организации системной среды САПР.

Во второй главе сформулирована новая концепция организации системной среды для построения открытой, глубоко интегрированной САПР.

В третьей главе решена проблема представления проектных данных и их обработки в рамках предложенной концепции. Рассмотрены иерархия моделей данных и система манипулирования данными.

о о _

В четвертой главе предложен и исследован новый подход к интегрированному представлению проекта: формально описаны предметные области схемы и топологии, рассмотрено глубоко интегрированное представление проекта в базе данных. Разработан и исследован новый, обобщенный метод сортировки больших объемов геометрической информации в САПР.

В пятой главе исследована проблема подключения прикладных программных модулей к глубоко интегрированной САПР и предложены механизмы подключения различных классов прикладных программ, создан и теоретически исследован новый метод управления проектными процедурами.

В шестой главе рассмотрена системная среда CADS (Computer-Aided Design Shell), воплощающая предложенную концепцию построения системной среды.

1 Проблема организации системной среды САПР

В целях обоснования и уточнения направлений исследования в настоящей главе дан анализ проблемы организации системной среды САПР. Прежде всего рассмотрен процесс формирования понятия системной среды и показана роль автора в этом процессе. Затем проанализировано современное представление о системной среде, дан обзор наиболее важных в настоящее время направлений исследований в этой области. В качестве примера рассмотрена известная системная среда Falcon Framework фирмы Mentor Graphics (США). Определены цель и задачи диссертации.

1.1 Формирование представлений о системной среде 1.1.1 Поколения САПР

Представление о системной среде формировалось на протяжении всей истории развития систем проектирования, в которой автор предлагает выделить пять основных этапов [5,6]. Им соответствует пять поколений САПР.

Первое поколение САПР характерно для начала-середины 60-х годов за рубежом и конца 60-х - начала 70-х годов в России. САПР первого поколения были ориентированы на поддержку ручной разработки ИС. Они представляли собой отдельные, не связанные друг с другом прикладные программы, выполнявшиеся на ЭВМ в пакетном режиме.

Первые Российские САПР ИС были созданы в коллективах, руководимых в те годы академиком РАН К.А.Валиевым, чл.-корр. РАН Г.Я.Гуськовым, академиком МАИ Ю.Н.Дьяковым. В этих и других коллективах возникли школы САПР, родоначальниками которых были ведущие отечественные учёные в этой области: Г.Г.Казённов, Б.В.Баталов, Г.Э.Широ, В.Н.Лошаков, И.П.Норенков, В.Н.Ильин, Г.Г.Рябов, Н.Я.Матюхин, В.А.Селютин, Л.Б.Абрайтис, Ж.Н.Зайцева и ряд других.

Несмотря на простоту, САПР первого поколения сыграли решающую роль в успешном развитиии микроэлектроники. Однако отсутствие какой-либо системной организации, немобильность программ, разнородность

технических средств определяли малое время жизни САПР, слабую развиваемость.

Зачатки системной организации можно обнаружить в САПР второго поколения (конец 60-х - середина 70-х годов): программное обеспечение графического пользовательского интерфейса, единая база данных для небольшой группы программ, стандартизованные форматы обмена проектными данными.

Пакеты прикладных программ сгруппированы в САПР второго поколения по критерию общности предметной области, которая зачастую отображалась в некоторую общую для программ структуру данных. Действительно, так как большинство программных модулей было разработано независимо от других и имело собственные входные форматы, объединение их для создания интегрированной САПР заключалось в написании большого (в наихудшем случае - я • (п -1)) количества трансляторов, как показано на рис. 1-1,а. Использование же общей,

а)

Рис. 1-1 Связь модулей в ранних САПР (а) и через общий формат (б)

центральной структуры данных позволяет сократить количество трансляторов в худшем случае до 2п, как показано на рис.1-1,б.

Набор файлов и трансляторов, где каждый модуль САПР имел свой собственный пользовательский интерфейс, функционировал автономно, а

также читал и писал свои собственные форматы данных или в лучшем случае мог работать с общей структурой данных, составлял первую примитивную системную среду САПР.

В становление САПР ИС второго поколения внесли значительный вклад отечественные учёные: Г.Э.Широ, В.Н.Лошаков, Л.Б.Осипов, В.М.Щемелинин, А.Д.Иванников, В.А.Селютин, В.М.Курейчик, А.Н.Кармазинский (автоматизация топологического проектирования), А.Л.Стемпковский, В.З.Фейнберг (автоматизация проектирования фотошаблонов), И.П.Норенков, В.Н.Ильин, С.Г.Русаков, К.О.Петросянц, А.Г.Соколов, Ю.Н.Беляков, Е.В.Авдеев, Ю.Б.Егоров (автоматизация схемотехнического моделирования) и многие другие.

В системе интерактивного проектирования топологии, разработанной автором в середине 70-х годов [7-19] и являющейся типичным представителем САПР второго поколения, нашли воплощение многие актуальные до настоящего времени методы системной организации: представление проектных данных [20], их эффективное использование [21,22] и т.п. Они являются предвестниками ряда оригинальных результатов, полученных в настоящей диссертации.

В САПР третьего поколения (конец 70-х - начало 80-х годов) прослеживается попытка создать единое хранилище проектных данных на основе общего представления предметной области, которое могло бы использоваться в разных подсистемах для автоматизации разных этапов проектирования ИС. Интеграция подсистем осуществляется не только через общие форматы данных (в САПР третьего поколения используются стандартизованные форматы: Stanford Design Language - SDL - для описания списка цепей на уровне вентилей, Caltech Intermediate Form - CIF - для описания топологии на уровне масок и другие), но и через общую базу данных. Для её поддержания использовались, как правило, коммерческие системы управления базами данных (СУБД).

Применение общей базы данных дало возможность использовать общую проектную информацию в разных подсистемах. Важным качественным достижением было, например, использование информации о топологии для повторного моделирования. Для некоторых видов ИС

удавалось организовать сквозной процесс проектирования.

Переход к САПР третьего поколения - это заслуга многих Российских учёных. Кроме перечисленных выше следует отметить специалистов, одними из первых создавших системы сквозного проектирования биполярных и КМОП матричных ИС: Ю.Н.Беляков, Л.Г.Оганесьянц, И.Г.Топузов, Ю.Б.Егоров, В.М.Михов, Г.Н.Брусникин и другие. Значительную роль в становлении САПР 3-го поколения сыграли коллективы, возглавляемые академиками РАН О.М.Белоцерковским, Б.В.Бункиным, В.С.Бурцевым, Г.Г.Рябовым.

Под руководством чл.-корр. РАН Б.В.Баталова и при участии В.М.Щемелинина, С.Г.Русакова, Н.Д.Евтушенко, В.Г.Немудрова, Н.И.Щавлева, а также автора настоящей диссертации в начале 80-х годов создана САПР ИС "Байкал". Это представитель третьего поколения САПР. В системе "Байкал" единая база данных, созданная под руководством автора, поддерживалась с помощью коммерческой СУБД "УХОД" [27-29]. В ней хранилось интегрированное многоаспектное описание ИС [27,30]. Метод обеспечения такого описания лёг в основу оригинального интегрированного представления проекта, являющегося одним из результатов диссертации.

Этап в эволюции САПР, соответствующий четвертому поколению (80-е годы), представляет значительный интерес как период становления framework. Именно во второй половине 80-х годов сформировались базовые представления об архитектуре системной среды и её основных компонентах. В это же время получили развитие методы интеграции прикладных программ через общие проектные данные, причем большое внимание уделялось вопросам эффективности представления и обработки данных.

Определились подходы к решению такой важной проблемы, как включение прикладных программных модулей в САПР. Было введено понятие модульной абстракции как информации, необходимой для вызова и исполнения модуля. Модули могут абстрагироваться путём интеграции или инкапсуляции. Интеграция модуля - это способ абстракции, посредством которого модуль модифицируется или разрабатывается для непосредственного использования сервиса, предлагаемого framework. При инкапсуляции же модуль не модифицируется. Его взаимодействие с

системной средой происходит через интерфейсную (обёрточную) программу, которая поддерживает протокол этого конкретного модуля. В современных САПР инкапсуляция обычно строится на создании для модуля абстрактных данных и программного интерфейса (ПИ) для их извлечения, как показано на рис. 1-2. Абстракция обеспечивает механизм для представления

Рис. 1-2 Связь модулей через программный интерфейс

специфических модульно-независимых атрибутов в обобщенном формате, который может быть понят framework. Абстрактная информация готовится поставщиком модуля и затем интерпретируется системной средой.

В САПР четвертого поколения получили развитие методы построения адаптируемых САПР [31], предложенные В.Н.Гридиным.

Одной из наиболее известных отечественных САПР четвертого поколения следует считать АРС-1 [32], созданную коллективом специалистов под руководством Ю.Н.Белякова и Ю.Б.Егорова. В ней Ю.З.Горбуновым, И.Г.Топузовым и А.Ф.Урахчиным были проработаны вопросы представления проектных данных и управления ими. САПР "Байкал", упомянутую выше, также можно по многим признакам отнести к четвертому поколению. Ещё один типичный представитель четвертого поколения - система интерактивного проектирования топологии СПЕКТР-2, разработанная А.С.Моисеевым, А.В.Власовым и С.Н.Бариновым под руководством автора

[33-35]. Она обеспечивала высокую эффективность за счет использования оригинальных поисковых структур графических данных [35-39]. Дальнейшее развитие под руководством автора методов организации таких структур привело к созданию обобщенного метода сортировки графической информации [39], являющегося одним из результатов диссертации.

Пятое поколение (с конца 80-х годов до настоящего времени) отвечает сегодняшнему уровню развития САПР. Именно на этом этапе вопросам системной организации уделялось и уделяется особое внимание. В рамках САПР пятого поколения за рубежом в конце 80-х годов нашли применение первые промышленные framework. За прошедшее после этого время на основе накопленного опыта была глубже понята концепция системной среды, сформировались направления исследований и, как следствие, были получены многочисленные научные и практические результаты. Их развернутый анализ дан автором в [5,40-42].

На исследования в области системной организации САПР 5-го поколения направлена деятельность руководимого автором сектора Специального системного математического обеспечения в НИИСАПРАН, возглавляемом А.Л.Стемпковским. Аналогичные исследования ведутся также в Институте операционных систем, возглавляемом В.М.Миховым.

1.1.2 Международная деятельность в области системной среды

Важнейшим фактором, стимулирующим проведение работ по framework, стало возникновение международных инфраструктур, поставивших своей целью координацию работ по framework и выработку стандартов системной среды. Подробный обзор их деятельности дан автором в [5,40]. Здесь мы остановимся только на основных моментах.

В США в 1988 году был создан консорциум CAD Framework Initiative (CFI), объединяющий в настоящее время более 40 фирм - поставщиков средств САПР [1,43-47]. CFI это добровольная организация. Стержнем ее деятельности является понимание того, что успех стандартов в области автоматизации проектирования зависит от признания внутри международного сообщества производителей и потребителей средств САПР [48]. Этим объясняется широкое представительство ведущих фирм США,

Европы n Японии, а также тот факт, что одним из первых практических шагов по выработке стандартов явился сбор и систематизация требований к системной среде САПР [49]. В 1992 году CFI выпущен набор стандартов версии 1.0.0 [50-53].

В Европе совместные разработки, подобные проводимым в CFI, обычно выполняются в рамках проектов, поддерживаемых Европейским Экономическим Сообществом [48]. Проблема создания системной среды для интегрированной САПР исследовалась при выполнении проектов ECIP (European CAD Integration Project) и JCF (JESSY Common-Frame) в рамках Европейской стратегической программы исследований информационных технологий (ESPRIT) [54,55]. В настоящее время вопросами стандартизации системной среды в Европе занимается так называемая Европейская инициатива по стандартам САПР (European CAD Standardization Initiative -ECSI), которая включает в себя технический центр EuroCFI [56].

1.1.3 Современное представление о системной среде

Как результат активной международной деятельности к настоящему моменту сформировалось представление о системной среде САПР, рассматриваемое ниже.

Архитектура framework. Рис. 1-3 иллюстрирует архитектуру framework [57]. Важнейший компонент системной среды - ядро - содержит базовые средства, обеспечивающие программное окружение для функционирования других компонент. В частности, ядро поддерживает их взаимодействие в соответствии со стандартом Inter-Tool Communication, обеспечивает доступ программ к ресурсам разнородной вычислительной сети, дает возможность настройки framework на нужды конкретной САПР с использованием языков расширения.

Компонент проектной информации включает представление предметной области САПР ИС и интерфейс к нему. Средства управления данными предназначены для осуществления взаимодействия модулей и непосредственно пользователей с данными, управления конфигурациями, поддержания рабочего пространства пользователя. Управление методологией нацелено на эффективное использование в процессе проектирования

Прикладные программные модули

1 1 У \ г

Проектная информация Управление данными Управление методологией Инструментарий интерфейса пользователя

1 1 F 1 1 1 Г 1

Ядро

FRAMEWORK

Рис. 1-3 Архитектура framework

большого количества прикладных программных модулей САПР. Инструментарий интерфейса пользователя позволяет создать удобный пользовательский интерфейс.

В то время, как ядро, интерфейс пользователя и некоторые другие компоненты framework достаточно хорошо проработаны, этого нельзя сказать о представлении проектной информации, обеспечении эффективного доступа к ней, управлении методологией. По мнению автора именно эти компоненты играют в настоящее время ключевую роль в дальнейшем повышении открытости и эффективности САПР. Поэтому анализу методов представления проектной информации, управления данными и управления методологией посвящены остальные разделы настоящей главы.

1.2 Представление и обработка проектной информации

Основные направления исследований в области представления и обработки проектной информации проиллюстрированы рис. 1-4.

1.2.1 Методы представления проектной информации

Одним из наиболее важных вопросов в области представления проектной информации является выбор модели данных, которая адекватно описывает все виды информации, используемые в САПР. Модель должна обеспечить адаптируемость данных под новые проектные методологии и

НРКДСТАВ.1ЕШ!Ь ПРОЕКТНЫХ Д\Ш1ЫХ

Рис. 1-4 Направления исследований в области представления проектных данных

технологии, а также эффективность и ясность, достаточные для достижения необходимой производительности проектирования [2].

В современных СУБД используются так называемые традиционные модели данных: иерархическая, сетевая, реляционная, семантическая.

Иерархическая модель состоит из набора типов записей и набора типов связей, которые описывают взаимосвязи между типами записей. Существует ограничение, которое устанавливает, что каждый тип записи в заданном дереве (за исключением корневого типа) должен иметь в качестве родителя только один тип записи. Следовательно, иерархическая БД представляет собой лес деревьев, удовлетворяющий структуре, описанной в схеме.

Сетевая модель данных похожа на иерархическую, но она разрешает множественные типы связей между типами записей. Запись может иметь множество родителей. Вследствие этого сетевая модель обладает большей гибкостью.

СУБД, использующие иерархическую или сетевую модели данных,

предлагают межзаписные типы связей вместе с записями в качестве базовой конструкции модели. Такие типы связей точно выражают межзаписные отношения. Традиционно такие СУБД не обеспечивают нужной независимости от физической организации данных. Например, связи между типами записей служат для описания как концептуальных взаимосвязей, так и для указания пути доступа на физическом уровне. Поэтому добавление новых записей и связей в физическую схему в целях повышения эффективности доступа ведет к необходимости изменения прикладных программ, хотя концептуально информация не менялась [58].

Сильными сторонами сетевой модели являются: высокая эффективность обработки данных (особенно поиск уникальной записи и выборка подмножества записей, удовлетворяющих критерию отбора); невысокая избыточность записей, минимальные затраты на поддержание связей. Недостатки сетевой модели: позаписный режим обработки информации, что требует большого объема программирования, а также упомянутая выше тесная связь между логической и физической схемами данных.

Реляционная модель состоит из п-арных отношений, при этом каждое отношение может рассматриваться как таблица с фиксированным количеством поименованных столбцов (атрибутов) и переменным числом строк (кортежей). Взаимоотношения между записями называются наборами. Реляционные операции над БД, такие, как формирование подмножества строк или столбцов, формирование объединения, разности или пересечения наборов, комбинирование отношений за счет присоединения наборов, могут быть реализованы с использованием языка манипулирования данными.

Реляционная модель преодолевает записно-ориентированные ограничения иерархической и сетевой моделей за счет разрешения отношений типа многие-ко-многим без использования указателей.

Достоинства реляционной модели: гибкость в обработке кортежей, обеспечиваемая связями по значению атрибутов; непроцедурный язык запросов, позволяющий формирование и обработку непредсказуемых запросов пользователей; групповая обработка записей, когда одна команда обрабатывает множество записей, что существенно упрощает и ускоряет

программирование; хорошо проработанный теоретический базис, позволяющий формализовать оптимизацию описания и обработки данных.

Принципиальными недостатками реляционной модели являются: низкая эффективность обработки информации, высокая избыточность данных, а также сложность при поддержании иерархии объектов предметной области САПР СБИС. Достоинства реляционной модели стимулируют специалистов работать над её совершенствованием [59-61].

Семантические модели преодолевают фундаментальный недостаток рассмотренных моделей данных, заключающийся в ограниченной семантической выразительности. Одной из основных черт семантической модели данных является способность наследовать атрибуты от типов к объектам. В настоящее время наиболее часто применяется модель сущности-связи [62-63]. Из-за сложной природы отношений между сущностями, для представления конкретной концептуальной схемы в этих терминах обычно используется графический формат, названный диаграммой сущности-связи. Фрагмент такой диаграммы показан на рис. 1-5.

Рис. 1-5 Фрагмент E-R диаграммы для представления списка цепей.

В [64] приведен сравнительный анализ некоторых известных семантических моделей, включая E-R (Entity-Relation) модель Чена, RM/T модель Кодда, SDM модель Макмода и событийную модель Кинга.

Объектно-ориентированные модели весьма популярны в настоящее время [65] в связи с тем, что парадигма объекта является естественной организацией данных, позволяющей хранить, выбирать и модифицировать информацию в терминах предметной области.

Объектно-ориентированный подход отличается от традиционных тем,

что в традиционном подходе система имеет универсальные процедуры обработки объектов, а в объектно-ориентированном объекты содержат информацию о процедурах обработки данного типа объекта. Кроме того, объект содержит определенные знания о взаимодействии и взаимовлиянии объектов. Например, если разработчик включает в схему резистор, имеющий для данной схемы неприемлемо низкую мощность, то система выдает предупреждение.

Центральным моментом объектно-ориентированной модели является концепция класса (иногда называемого типом), который представляет собой набор данных, определяющих состояние экземпляра (или объекта) класса, и набор функций, управляющих состоянием. Экземпляр является уникальной копией набора элементов данных, принадлежащих определенному классу. Каждый элемент данных называется экземплярной переменной, а функции класса - методами. Первичной характеристикой объектно-ориентированной модели является концепция наследования, которая позволяет описать новый класс, специфицируя только отличия данного класса от другого класса, называемого надклассом (superclass). Например, класс "шина" можно определить как подкласс класса "цепь", задавая только отличия.

Отметим, что новые модели данных (семантические и объектно-ориентированные) не решают всех проблем, поскольку также имеют ряд существенных недостатков и ограничений [66]: высокая избыточноть информации; низкая эффективность запросов, работающих с одним атрибутом множества объектов. На сегодня не существует стандарта ни на объектно-ориентированную модель данных, ни на объектно-ориентированный язык взаимодействия с базой данных. Есть только ряд прагматических правил для определения объектно-ориентированных систем [67].

Невозможность использовать одну модель для эффективного решения всех проблем организации проектных данных заставляет системных интеграторов формировать гетерогенные среды, что ведет к избыточности данных, усложнению процедур по поддержанию целостности, непроизводительным затратам на преобразование форматов данных, использованию большого числа инструментальных средств, обеспечивающих

интеграцию приложений, снижению надежности системы.

Остановимся теперь на проблеме унифицированного представления предметной области. Усложнение процесса проектирования требует от САПР единообразного представления предметной области и его стандартизации. Хотя отдельные аспекты представления проекта ранее прорабатывались при создании формата обмена данными ЕВШ [68] и языка моделирования УНБЬ [69], в последнее время уделяется большое внимание созданию единого, унифицированного представления предметной области.

Унифицированная информационная модель (ИМ) необходима как для разработчиков интегрированных САПР, так и для проектировщиков СБИС, работающих с множеством прикладных модулей. Для разработчиков САПР предоставляются ясно определенные объекты, формирующие интерфейс между прикладными модулями. Поскольку эти объекты не разбросаны произвольно по файловой системе, а структурированы в соответствии с хорошо определенной схемой, пользователю значительно проще поддерживать целостное представление большого объема информации, обрабатываемой в процессе проектирования. Более того, если ИМ точно отражает процесс проектирования, то это является надежным базисом для средств управления проектированием, помогающих пользователям ориентироваться в процессе создания СБИС. Использование общей схемы вносит вклад в открытость системы, поскольку вместо адаптации нового модуля к разнообразным частным форматам она предоставляет общий формат данных.

В [70] сформулированы основные требования к ИМ: поддержание различных аспектов описания (1), различных уровней абстракции (2), различных постановочных иерархий для различных аспектов описания (3); обеспечение статического доступа к иерархии (4); обработка альтернативных описаний объектов (5); поддержание различных постановочных иерархий для различных альтернатив (6). Разработка унифицированной информационной модели является трудоемкой задачей, поэтому такие работы ведутся, как правило, в рамках государственных [70] и международных проектов [71-74]. Рассмотрим некоторые из них.

Информационная модель консорциума СБ1 [75] предназначена для

описания схемы соединений и представляет собой как организацию информации о соединениях, так и ее семантику. Для формального описания ИМ подкомитет используется язык EXPRESS и его графическое представление EXPRESS-G. Полная информационная модель получается из простой сущности, которая моделирует базисное низкоуровневое поведение. Последнее определяет суть понятия объекта. Объекты типизируются на основе анализа их поведения и могут иметь набор свойств. Сказанное составляет суть базовой объектной модели (ВОМ). На рис. 1-6 она представлена в виде диаграммы EXPRESS-G (толстые линии означают наследование).

Boolean Int32 Float32 ^ String

Рис. 1-6 Базовая модель объекта (ВОМ).

Язык EXPRESS [76] используется во многих ИМ. Он позволяет описать в абстрактном виде следующие характеристики объекта проектирования: элементы данных и информационные блоки; ограничения на элементы данных и информационные блоки; операции над информационными блоками.

Надо сказать, что EXPRESS не в полной мере удовлетворяет разработчиков информационной модели. Так в [77] отмечен ряд его существенных недостатков: не поддерживается произвольная структуризация и вложенные структуры; взаимосвязи между проектными данными описываются без учета семантики отношений (например, "состоит из");

обработка ограничений отсутствует или незначительна.

Для разработчика программных модулей САПР представляет интерес, прежде всего, детализированная модель на уровне сущностей, таких, как библиотека (Lib), ячейка (Cell), вид (View), цепь (Net), порт (Port) и др. Такая модель, названная базовой моделью соединений (ВСМ), отражает современную точку зрения CFI на представление иерархического списка соединений.

Информационная модель, названная Common Data Scheme (CDS) [70], используется в части проекта ATMOSPHERE, ведущегося в рамках программы ESPRIT II и предназначенного для интеграции программных модулей, обеспечивающих различные аспекты проектирования, в среду JESSI Common-Frame (JCF). CDS отвечает за управление глобальными объектами: иерархиями, версиями и конфигурациями. На рис. 1-7 показана графическая диаграмма CDS.

Основа данной ИМ - иерархия статического доступа. В CDS отражена иерархия доступа формата EDIF, которая строится из объектов типа design, library, cell и view. В отличие от EDIF, CDS предоставляет возможность для обработки конфигураций и управления различными постановочными иерархиями в различных view.

Другие информационные модели, используемые для управления проектными данными, не удовлетворяют полностью описанным выше требованиям. Так, известная модель OTO-D [78] удовлетворяет требованиям 1-4, но не удовлетворяет требованиям 5 и 6. Постановочная иерархия в ИМ, описанной в [79], снижает эффективность выборки/доступа, если постановочная иерархия очень глубока.

В целом вопрос создания унифицированной информационной модели остается открытым.

1.2.2 Методы обработки проектной информации

Управление проектными данными на сегодня является тем аспектом системной среды САПР, где накоплен значительный отечественный и зарубежный опыт [27,32]. Первоначально управление данными заключалось в защите файлов базовой файловой системой с периодическим

Рис. 1-7 Графическая диаграмма CDS

архивированием. Затем была предпринята попытка использовать сервис, предоставляемый СУБД общего назначения. Результаты исследований данного вопроса неоднозначны, однако они положили начало разработке специализированных СУБД, обеспечивающих хранение и обработку проектных данных и реализующих многие черты традиционных СУБД.

На сегодня существует два основных подхода к управлению проектными данными в САПР СБИС:

• усовершенствование традиционных СУБД за счет добавления новых характеристик и функций или создания программного слоя над СУБД для компенсации их недостатков;

• разработка специализированной Системы Управления Проектными Данными (СУПД).

Рассмотрим первый подход. Традиционные СУБД общего назначения представляют собой обобщенный набор интегрированных механизмов и программных средств, предназначенных для определения, манипулирования и управления БД различных прикладных областей. СУБД общего назначения решают следующие задачи: поддержание независимого существования БД от прикладных программ и систем, обрабатывающих БД; предоставление концептуального/логического уровня абстракции данных; поддержание запросов и модификаций БД; обеспечение развиваемости как концептуальной схемы, так и физической организации БД в соответствии с требованиями по изменению информации, ее использованию и производительности; управление БД, которое включает аспекты семантической целостности (гарантирование того, что БД является точной моделью предметной области), безопасности (контроль доступа), совместности (одновременная работа нескольких пользователей) и восстановления (возможность восстановить БД в случае программных или аппаратных сбоев).

На основе коммерческих СУБД [80-83] был построен целый ряд баз данных САПР. В результате получен во многом отрицательный опыт [84-86]. В [86] описан ряд важных черт традиционных СУБД и дано их сравнение с требованиями к инженерным СУБД.

Основным фактором, ограничивающим использование коммерческих СУБД в САПР, является производительность. В то время как современные САПР требуют от СУПД производительность порядка тысячи сущностей за секунду, СУБД общего назначения могут обеспечить быстродействие в интервале от десятков до сотен объектов за секунду [85,87].

За последние несколько лет были предприняты попытки применить объектно-ориентированные СУБД общего назначения [88,89]. Первые попытки показали крайне низкую производительность, и текущая работа сфокусирована на замене процедур общего назначения, предоставляемых такими СУБД, на специализированные, учитывающие специфику инженерных БД [89].

Рассмотрим теперь подход к управлению проектными данными, основанный на применении СУПД. На основе анализа особенностей

представления и обработки информации о предметной области САПР в работах [86,90,92] были сформулированы требования, предъявляемые к СУПД САПР. Основные из них следующие:

• поддержание иерархических описаний в целях сокращения сложности описания СБИС;

• манипулирование комплексными объектами. В САПР обрабатываются объекты, которые обычно состоят из десятков и даже сотен элементов. Обращение к такого рода данным в базисе записей означает трудоёмкую обработку множества экземпляров различных типов записей. Поэтому от СУПД требуется обеспечить обработку сложных объектов без учета их внутреннего структурирования.

• высокая скорость доступа к проектным данным, что необходимо для обработки больших объемов информации;

• обработка множественных, коррелированных представлений проекта;

• управление историей проекта;

• обработка графической информации;

• эффективный интерфейс прикладных программ с БД,

• обеспечение целостности проектных данных при развитии предметной области САПР,

• распределенная обработка.

Рассмотрим, как могут быть реализованы основные из этих требований.

В инженерных приложениях важным вопросом является поддержание истории проекта [93-96]. В процессе проектирования СБИС, как правило, создается множество объектов проектирования. Каждый из этих объектов может иметь множество описаний, которые являются результатом эволюции проекта в следующих трех главных измерениях:

• создаются виды, или аспекты (view), соответствующие описаниям объекта на различных уровнях абстракции (алгоритм, регистровые передачи, логика, топология);

• анализируются альтернативные реализации, соответствующие

различным компромиссным решениям между скоростью, площадью, потребляемой мощностью и т.д.; • для проектной альтернативы выполняются последовательные улучшения на каждом проектном уровне.

В инженерных приложениях история проекта обычно хранится в виде временной последовательности состояний каждой проектной сущности. Некоторые системы просто полностью копируют сущность, другие пытаются хранить только изменения сущностей от версии к версии. Эти подходы аналогичны соответственно: механизму поддержания версий в ряде операционных систем типа VMS фирмы DEC, которые хранят копии всех версий файла и имеют процедуры чистки старых версий; системе контроля ревизий [97], которая хранит текущую версию и изменения - действия, которые необходимо выполнить, чтобы восстановить предыдущую версию файла из текущей версии. Последний подход, с точки зрения эффективности, сложнее реализовать для проектных данных, которые не приводятся к простой линейной записно-ориентированной структуре текстового файла. В обоих случаях система управления версиями должна обеспечить поддержание как линейного во времени развития объектов проектирования, так и альтернативные версии, как показано на рис. 1-8.

Помимо версий, СУПД также обязана управлять конфигурациями [98,99]. Основное отличие конфигурации от версий иерархически организованного проекта состоит в том, что конфигурация может управлять объектами, которые относятся к данному проекту, но могут быть не задействованы в данный момент, как в случае неиспользованных библиотечных фрагментов, в то время как версия представляет только используемые данные.

Конфигурации и версии ортогональны [93]. Плоскость конфигурации собирает объекты как иерархия компонентов, в то время как плоскость версий показывает развитие экземпляров отдельных объектов во времени. Конфигурации подразделяются на две категории - статические и динамические.

Статическая конфигурация это регистрация подробного состояния проекта. Она не может быть модифицирована и полезна как конкретное

Рис. 1-8 Развитие объектов проектирования во времени

состояние проекта. Динамические конфигурации используются для описания состояний проекта, которые могут меняться со временем. Если динамическая конфигурация описывает состояние проекта, которое может понадобиться позже, то можно сформировать статическую конфигурацию, которая зафиксирует все ссылки на версии, представленные в текущем состоянии динамической конфигурации.

Динамическая конфигурация реализуется различными способами. В [93] предложен подход, основанный на многослойной организации базы данных. Слои осуществляют корреляцию версий связанных объектов, как показано на рис. 1-9.

Начальный слой содержит исходные версии, следующий слой может содержать дополнительные объекты и новые версии уже использованных объектов. Составной объект идентифицирует компоненты ссылкой на соответствующие обобщенные объекты. Подключение фактических версий происходит за счет поиска по слоям первой встречной версии требуемого объекта. Преимущество данного метода заключается в том, что разработчик определяет подключаемые версии простой спецификацией порядка поиска

Слой

Версии объектов

АЛУ(О)

±

Регистр (0)

АЛУ(1)

АЛУ(2)

Регистр (1)

Регистр (2)

Рис. 1-9 Динамическая конфигурация, основанная на слойной организации базы данных

по слоям. Дальнейшее развитие этого механизма описано в [100].

В системе управления проектными данными (DDM) фирмы Valid Logic для управления динамическими конфигурациям используется понятие "Рабочее Пространство" (РП) [101]. Оно может быть специфицировано пользователем и по умолчанию автоматически использоваться программами, вызываемыми данным пользователем. Такое РП называется текущим. Если пользователь не определил текущее РП, DDM использует специальное рабочее пространство, названное Базовым РП. Базовое РП содержит ссылки на версии всех без исключения объектов в отличие от обычных РП, которые содержат ссылки на версии ограниченного числа объектов, выбранных пользователем. DDM поддерживает иерархию РП. Корневым в иерархии является базовое РП. Поиск версии требуемого объекта осуществляется от текущего РП вверх по иерархии до базового РП.

В системе управления проектными данными framework GARDEN [102] информация размещена в едином хранилище, разделенном на Библиотеки и Объекты проектирования. Каждый проект может содержать произвольное количество Групп видов (ViewGroup) и Видов (View). Группа видов также может содержать группы видов и виды. Описание объекта проектирования хранится в видах, являющихся листьями структуры.

Эволюция объекта во времени выражается на уровне видов как другая

древовидная структура в терминах Модификаций (Modification) и Повторений (Iteration). Модификации отражают различные стратегии представления вида, а повторения являются последующими усовершенствованиями модификаций.

Не останавливаясь на рассмотрении примеров конкретного практического приложения модели данных GARDEN, отметим, что к ней могут быть сведены наиболее перспективные из существующих (Oct [103], DAMASCUS [104] и др.).

Остановимся теперь на обеспечении целостности проектных данных при изменениях предметной области САПР. Одной из важнейших проблем управления проектными данными является необходимость постоянного отслеживания процесса развития предметной области САПР СБИС [105]. Проблема, связанная с поддержанием целостности обработки информации при развитии предметной области, называется совместимостью развития (upward compatibility). Изменения в модели данных могут быть классифицированы как структурные, которые непосредственно воздействуют на прикладной модуль (изменение методов доступа или смысла значений данных), и неструктурные (добавление новых свойств объекту).

Одним из методов решения проблемы является создание программного интерфейса (ПИ), отделяющего физическую организацию данных от их логического представления. ПИ это набор функций, обеспечивающий доступ к проектной информации.

В последнее время проблема построения ПИ как универсального средства взаимодействия с различными системными средами приобрела всеобщий повышенный интерес. Она решается в рамках таких проектов как EIS (Engineering Information Systems) [106] и ESPRIT (European Strategie Program for Research into Information Technology) [107], а также прорабатывается в рамках CFI [71].

Наибольшие успехи достигнуты консорциумом CFI, разработавшим спецификацию ПИ, обеспечивающего прямую информационную связь между разнородными прикладными модулями [108]. ПИ CFI базируется на информационной модели, разработанной на основе предложений EIA (Electronic Industry Association) в рамках подмножества формата EDIF [68].

В настоящее время подготовлена версия 1.0 ПИ CFI, ориентированная на работу с иерархическим представлением схемы соединений, используемым во многих задачах моделирования и синтеза СБИС.

ПИ CFI использует понятие идентификатора объекта (OID), представляющего собой абстрактную структуру данных. Обмен осуществляется не структурами, а примитивными типами данных (integer, float, string, enumerated), а также идентификаторами объектов.

Программный интерфейс CFI представляет собой множество функций для работы с сущностями, входящими в описание ИМ. Эти функции обеспечивают: навигацию в рамках ИМ; обработку наборов и списков; выборку и модификацию атрибутов; системную обработку среды. Планируется дальнейшее развитие ПИ CFI в следующих направлениях: расширение охвата предметной области; обработка иерархии, включая версии и альтернативные решения; создание нескольких слоев функций от примитивных до очень сложных.

В [109] описан ещё один программный интерфейс, разработанный в рамках проекта DASSY и базирующийся на модели данных DaDaMo [77]. Для определения данных используется язык XDDL, близкий к языку EXPRESS. ПИ DASSY не базируется на конкретной информационной модели: может быть выбрана одна из моделей CFI, EIS или EDIF. ПИ DASSY предоставляет обобщенные операции, использующие тип объекта в качестве параметра, что отличается от подхода CFI, где операции определены на конкретных типах объектов.

В [110] приведена сравнительная характеристика 4-х программных интерфейсов: Модель I - интерфейс общего назначения, поставляемый в качестве компоненты системной среды и обеспечивающий высокую скорость обработки данных и значительную гибкость в использовании; Модель II -программный интерфейс CFI, имеющий жестко заданную информационную модель и специфическую систему управления проектными данными; Модель III - интерфейс общего назначения с настраиваемой информационной моделью и универсальной системой управления проектными данными (разработан совместно CADLAB, Университетом в Paderborn и фирмой Nixdorf Computer AG в 1988 году); Модель IV - ПИ, разработанный в 1990

году техническим университетом в Delft и предназначенный в основном для быстрого создания прототипов прикладных модулей. Он имеет встроенную ИМ и высокую однородность кода.

Сравнительный анализ этих интерфейсов дан на рис. 1-10, где введены

Модель I

Модель II

1

щрЩ

ЙгУй&Й ¡Шрр

Вив Sfjp

V* >\

11ШРВ

ABCDEFGHI J Модель III

BCDEFGHI J Модель IV

ABCDEFGHI Jl ABCDEFGHI J Рис. 1-10 Сравнительная характеристика программных интерфейсов

следующие обозначения параметров оценки: А - гибкость (повышается, когда количество или сложность правил, которым должен следовать программист, уменьшается); В - скрытость кода (повышается при снижении процента интегрируемого кода); С - простота кода (повышается, когда количество функций и данных, которые должны быть включены в программу, уменьшается); Б -переносимость (возможность перенести программу, используя конкретную модель); Е - скорость работы; Б -

скорость обмена (скорость операций ввода/вывода над проектными данными); G - доступность данных (возможность прямого доступа к проектным данным); Н - гомогенность (одинаковость операций и структур данных в прикладном коде); I - целостность (предел, до которого модель может гарантировать правильность долговременных данных); J -семантическая выразительность (мощность синтаксиса для определения схемы данных).

Несмотря на активную работу по созданию программного интерфейса, ни один из ныне существующих ПИ не удовлетворяет в полном объеме требованиям, сформулированным CFI [111]: поддержание совместной работы нескольких групп проектировщиков; инкапсуляция данных; обеспечение доступа к распределенной информации; поддержание целостности и непротиворечивости информации; управление конфигурациями проектируемых объектов; обеспечение обработки мета-информации пользователями и программными модулями; обработка долговременных и кратковременных данных; обеспечение контроля доступа.

Кроме отмеченных выше требований важной проблемой является стандартизация спецификаций функций, обеспечивающая переносимость программных модулей. В этом отношении большие перспективы у ПИ CFI, поскольку он признан ведущими фирмами, разрабатывающими САПР.

1.2.3 Представление и обработка геометрической информации

Важной проблемой представления проектных данных в САПР является эффективное хранение и обработка графических данных в целях обеспечения приемлемого времени локализации данных при их минимальной избыточности [112]. При локализации помимо поиска местоположения описания контура в памяти компьютера выполняется трудоемкая процедура анализа условий отбора. Решить задачу локализации можно путем предварительного упорядочения (сортировки) топологических данных.

Известен ряд методов сортировки, на основе анализа которых построена классификация, представленная на рис. 1-11.

Связанные углы. В работе [113] предложено рассматривать топологию в виде множества прилегающих друг к другу прямоугольников рис. 1-12. При

Рис.1-11 Методы сортировки графических данных

этом пустое пространство между контурами разбивается на прямоугольники так, чтобы они имели максимально возможный размер по оси ОХ.

Все прямоугольники имеют связи с четырьмя ближайшими соседями, которые определяются относительно левого нижнего и правого верхнего углов. Поскольку структура хранит информацию не только о контурах топологии, но и о свободном пространстве между контурами, то она может быть с успехом использована для решения таких задач, как контроль норм проектирования, определение каналов трассировки, сжатие информации и т.п. Однако метод дает неудовлетворительные результаты в процедурах локализации контуров. Так поиск контура по заданным координатам точки

требует в среднем 0(14^) операций анализа, а в худшем случае О(ГЧ), где N -количество прямоугольников, включая участки пустого пространства. Аналогичные затраты требуются и для решения задачи локализации группы контуров при вырезании топологического окна.

4-й бинарное дерево. В работе [114] описан метод сортировки

* А

в С с 4 Б

Е *

г о н *

*

I ♦

а)

Контуры Верхние соседи Нижние соседи

вверх вправо влево вниз

А В

В А С Е

С А В В Е

В А С Е

Е В Б

Б Е в I

в Е н Р I

Н Е О I

I Н

б)

Рис.1-12 Метод сортировки "Связанные углы": а) схематичное изображение топологии; б) таблица соседства контуров

графической информации на основе 4-й бинарного дерева, являющегося частным случаем более общего к-с! бинарного дерева. Основная идея метода состоит в том, что контура, задаваемые координатами габаритов, могут быть представлены в виде точек 4-х мерного пространства. Точечные образы контуров размещаются в листьях бинарного дерева (рис. 1-13).

Узлы дерева разбивают определенные области топологии на две

4 3 2

1

А

В С

Б В

Е Н

в

О

2

Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Шепелев, Владимир Алексеевич

Выводы

1. Системная среда CADS, являющаяся воплощением предложенной в диссертации концепции гибкой интеграции, содержит средства глубоко интегрированного хранения проектной информации, представления проектных данных на нескольких уровнях абстракции и доступа к этим данным, манипулирования геометрической информацией, управления проектными потоками.

2. Интегрированная база данных CADS поддерживает тесно сочленённые базы данных моделирования и топологического синтеза. Они представляют собой совокупности объектов, структуры которых позволяют работать со стандартизованными фрагментами, а также создавать и использовать альтернативные решения в процессе проектирования.

3. Пользователь CADS может работать с информационной моделью, обеспечивающей иерархическое семантическое представление данных. Она, в отличие от существующих аналогов, содержит наиболее полный набор аспектов описания СБИС. Дерево типов фрагментов на базе множества аспектов обеспечивает: поддержание версий и альтернативных решений; смешанный анализ информации, описывающей один и тот же объект с различной степенью детализации.

4. Библиотеки манипулирования данными системной среды CADS различаются уровнем эффективности и удобства их использования, предоставляют альтернативные возможности по разработке программного обеспечения и сборке САПР.

5. CADS даёт оригинальное средство манипулирования геометрическими данными GEOPROC. Его отличительная особенность заключается в том, что в рамках одного пакета реализованы возможности программирования сложного теоретико-множественного выражения, а также функции манипулирования.

6. Система управления проектными потоками даёт новые возможности автоматической генерации и редактирования потоков, что не менее чем на порядок повышает скорость генерации.

Заключение

В диссертации впервые проработаны методы создания открытых, глубоко интегрированных САПР, предложена и исследована новая концепция организации системной среды, воплощающая эти методы. Концепция ориентирована на гибкость в представлении и обработке проектных данных, интегрированность и эффективность представления проекта, гибкость подключения прикладных программ и управления ими.

В рамках этой концепции разработана и исследована принципиально новая, стройно организованная иерархия моделей данных. Она является по сути дела органичным объединением ряда известных моделей с оригинальными моделями, предложенными в диссертации. Иерархия моделей обеспечивает представление тесно интегрированной проектной информации на разных, альтернативных уровнях абстракции, что даёт пользователю возможность выбора наиболее подходящего уровня в конкретной ситуации.

Система управления проектными данными имеет оригинальную многоуровневую архитектуру и поддерживает доступ к проектным данным на всех уровнях абстракции, предоставляемых многослойной моделью данных. Это в свою очередь обеспечивает гибкость при доступе к информации и её обработке. Каждый метод доступа предоставляет определенный уровень удобства при создании программного модуля, эффективности получаемого программного кода, независимости программного модуля от структур данных. В этом заключается главное отличие от известных систем управления проектными данными.

Для обеспечения непроцедурного доступа к интегрированной базе данных впервые разработан и воплощён оригинальный алгоритм преобразования запросов с языка SQL в команды алгоритмического языка Си и функции библиотеки гибридного уровня. Такое нетрадиционное использование SQL для организации доступа к проектным данным позволяет существенно (в 2 и более раз по сравнению с использованием средств нижних уровней) сократить время написания программного кода, что удобно при макетировании приложений.

Программный интерфейс, предоставляющий разработчику прикладных программ доступ к интегрированной базе данных на уровне понятий предметной области САПР СБИС, даёт альтернативную возможность высокоуровневого доступа к данным с использованием фиксированных, но более эффективных запросов. Он по принципам организации соответствует международному стандарту СИ, что обеспечивает интеграцию приложений в системные среды, поддерживающие этот стандарт. В то же время программный интерфейс отличается от известных широтой охвата предметной области САПР СБИС.

В отличие от известных СУПД, предложенная система управления проектными данными содержит оригинальные средства работы с иерархическими объектами и с графической информацией. Среда ОЕОРЛОС позволяет вычислять сложные теоретико-множественные выражения, операндами которых являются плоские геометрические фигуры. Таким образом, системная среда предоставляет новый, нетрадиционный инструментарий автоинтерактивных топологических редакторов, программ контроля топологии и восстановления схемы по топологии.

В целях достижения интегрированности и эффективности представления проекта в диссертации впервые выполнено исследование и математическая формализация предметной области САПР, необходимой для иерархического синтеза. Как следствие, удалось построить теоретический базис для оригинального метода глубокой интеграции проектных данных.

Метод глубокой интеграции основан на организации интегрированной базы данных, позволяющей: поддержать необходимые связи между схемными и топологическими фрагментами; облегчить создание и использование альтернативных решений за счёт многоуровневого представления схемных и топологических фрагментов; работать с различными видами топологических моделей; обеспечить возможности настройки ИБД. Для представления информации в ИБД на семантическом уровне предложена оригинальная информационная модель, которая отличается от известных ИМ большей полнотой и гармоничным сочетанием мелко- и крупно-дисперсных данных.

В целях обеспечения эффективной обработки геометрической информации создан и теоретически исследован новый, обобщённый метод иерархической сортировки графических данных. Он представляет собой параметризованное описание целого класса методов сортировки по иерархической системе квадрантов. Варьируя параметрами, можно создать такие структуры данных, которые обеспечат нужный компромисс между временем выполнения основных интерактивных графических операций и объемом требуемой памяти. Как показано в диссертации, известные методы иерархической сортировки являются частными, как правило, не самыми лучшими случаями обобщённого метода. Предложенная методика настройки иерархической системы квадрантов позволяет создать более подходящие методы сортировки и тем самым повысить скорость поиска в 3 и более раз.

В целях обеспечения гибкости подключения прикладных программ и управления ими в диссертации впервые проработан спектр способов подключения и создан оригинальный метод автоматической генерации проектных потоков. Предложена классификация способов подключения прикладных программ, в которой наряду с внешними и автономными программами присутствуют встроенные программы. Исследованы механизмы подключения программ, обеспечивающие возможность прямого доступа к тесно интегрированному, многоаспектному представлению проекта в целях решения проектных задач на стыках предметных областей, сохраняющие открытость САПР, дающие возможность выбора компромисса между трудоёмкостью и эффективностью подключения. Так, например, подключая встроенные программы, можно работать с тесно интегрированным представлением проекта. При этом эффективность подключения по сравнению с автономными программами может быть выше в 1,5-2 раза, а трудоёмкость подключения возрастёт примерно в 2 раза.

Предложен принципиально новый подход к решению проблемы управления проектными задачами в САПР, заключающийся в автоматической генерации потоков непосредственно пользователем САПР в процессе проектирования, что повышает производительность системы управления задачами в 10 и более раз.

Метод генерации построен на впервые созданном теоретическом базисе управления проектными потоками. Предложена и теоретически исследована математическая модель схемы задач, которая является универсальным представлением правил конструирования потоков. Для автоматической генерации применяются оригинальные теоретико-графовые представления схемы задач, которые легко формируются из математической модели. В терминах этих графов впервые дано формальное определение проектного потока, предложено и исследовано оригинальное представление потока, разработан и исследован новый алгоритмический базис автоматической генерации потока, показана его эффективность.

Воплощением предложенной в диссертации концепции гибкой интеграции является системная среда CADS, созданная под руководством и при непосредственном личном участии автора. Она содержит средства глубоко интегрированного хранения проектной информации, представления проектных данных на нескольких уровнях абстракции и доступа к этим данным, манипулирования геометрическими данными, управления проектными потоками.

Интегрированная база данных CADS поддерживает тесно сочленённые базы данных моделирования и топологического синтеза, позволяющие работать со стандартизованными фрагментами, а также создавать и использовать альтернативные решения в процессе проектирования.

При взаимодействии с базой данных пользователь CADS может работать с информационной моделью, обеспечивающей иерархическое семантическое представление данных, или другими представлениями проекта, обеспечиваемыми иерархией моделей данных. При этом ему доступны библиотеки манипулирования данными системной среды CADS, которые различаются уровнем эффективности и удобства их использования и предоставляют альтернативные возможности по разработке программного обеспечения и сборке САПР. CADS также даёт оригинальное средство манипулирования геометрическими данными GEOPROC. Его отличительная особенность заключается в том, что в рамках одного пакета реализованы возможности программирования сложного теоретико-множественного выражения, а также функции манипулирования.

В рамках CADS создана система управления проектными потоками, которая даёт новые возможности автоматической генерации и редактирования потоков, что не менее чем на порядок повышает скорость генерации.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Шепелев, Владимир Алексеевич, 1996 год

Литература

1 D.S.Harrison, A.R.Newton, R.L.Spickelmier, TJ.Barnes. Electronic CAD Frameworks //Proceeding of the IEEE, Vol.78, No.2, February 1990, pp.393-417

2 T.J.Bames, D.S.Harrison, A.R.Newton, R.L.Spickelmier. Electronic CAD Frameworks. Kluwer Academic Publisher, 1992, 195p.

3 H.-F.S.Law, et al. Skill, an interactive procedural design environment // Proceeding of the IEEE Customer Integrated Circuits Conference, Portland, OR, May 1986, pp.544-547.

4 J.Brouwers, M.Gray. Integrating the electronic design process // VLSI System Design, June 1987.

5 Стемпковский A.JI., Шепелев B.A., Власов A.B. Системная среда САПР СБИС. - М., "Наука". - 1994. - 251с.

6 Баталов Б.В., Стемпковский А.Л., Шепелев В.А. Концепция нового поколения САПР СБИС и УБИС // Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИС: Тез. докл. школы-семинара молодых ученых и специалистов, 5-14 мая 1989 г. - Воронеж: ВПИ, 1989. - с.3-11.

7 Осипов Л.Б., Шепелев В.А., Щемелинин В.М. Контроль топологии БИС с помощью дисплея // Материалы семинара "Машинные методы проектирования электронных схем". - М.: МДНТП. - 1975. - с.223-229.

8 Казеннов Г.Г., Шепелев В.А., Попова Т.М., Власенко В.А. Система контроля топологии интегральных схем на базе мини-ЭВМ с использованием дисплеев. // Микроэлектроника. / Под ред. А.А.Васенкова. - М.: Советское радио. - 1976. - Вып. 9. - с.289-296.

9 Шепелев В.А. Система контроля топологии БИС // Управляющие системы и машины. - Киев.: Наукова думка. - 1976. - Вып. 6. - с.121-124.

10 Оганесьянц Л.Г., Шепелев В.А. Подсистема графического редактирования топологии БИС // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1978. - Вып. 4(76). - с.70-75.

11 Шепелев В.А., Оганесьянц Л.Г., Попова Т.М. Функциональные возможности, структура и особенности интерактивной системы отладки топологии БИС // Электронная техника. Сер. 10. Микроэлектронные устройства. - 1978. -Вып. 2(8). - с.104-111.

12 Оганесьянц Л.Г., Попова Т.М., Шепелев В.А. Принципы построения подсистемы контроля топологии. // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1978. - Вып. 6(78). - с.71-73.

13 Баталов Б.В., Козлов В.П., Нелюбин В.Н., Оганесьянц Л.Г., Попова Т.М. О разработке интерактивной системы проектирования топологии БИС. // Тезисы докладов 8-й Всесоюзной конференции по микроэлектронике. - МИЭТ. - 1978. -с.249.

14 Оганесьянц Л.Г., Попова Т.М., Шепелев В.А. Подсистема контроля топологии БИС и получения информации для генераторов изображений // Тезисы

докладов и рекомендаций научно-технических конференций. Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. Автоматизация проектирования изделий электронной техники. - 1978. - Вып. 5(118). - с.61-62.

15 Отанесьянц Л.Г., Шепелев В.А. Подсистема графического редактирования топологии БИС // Тезисы докладов и рекомендаций научно-технических конференций. Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. Автоматизация проектирования изделий электронной техники. - 1978. - Вып. 5(118). - с.33-34.

16 Оганесьянц Л.Г., Попова Т.М., Шепелев В.А. Интерактивная система полного контроля топологии БИС // Электронная промышленность. - 1979. -Вып.4. - с.74-80.

17 Оганесьянц Л.Г., Шепелев В.А. Интерактивная система синтеза топологии БИС // Электронная промышленность. - 1979. - Вып.4. - с.57-65.

18 Шепелев В.А. Метод формирования соединительных проводников в топологии БИС // Электронная промышленность. - 1979. - Вып.4. - с.65-68.

19 Шепелев В.А. Специализированная операционная система для интерактивного проектирования топологии на мини-ЭВМ // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратураю - 1981. - Вып.1 - с.76-85.

20 Шепелев В.А., Попова Т.М. Структура графических данных для интерактивного проектирования топологии БИС // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратураю - 1981. - Вып.1 - с.85-90.

21 Баталов Б. В., Осипов Л. Б., Шепелев В.А. Проверка топологии интегральных схем с помощью ЭВМ // Микроэлектроника. / Под ред. АЛ.Васенкова. - М.: Советское радио. - 1974. - Вып. 7. - с.133-143.

22 Шепелев В.А., Стемпковский А.Л., Степченков В.Т. Комплексный контроль топологии и фотошаблонов // Микроэлектроника. / Под ред. А.А.Васенкова. - М.: Советское радио. - 1976. - Вып. 9. - с.296-305.

23 Шепелев В.А., Щемелинин В.М., Щавлев Н.И., Хабаров А.Н. Концепции построения системы "сквозного" проектирования БИС и СБИС // Тезисы докладов Всесоюзной научно-технической конференции "Автоматизация проектирования ЭВМ и систем". Часть 1. - Ереван. - 1983 - с. 162-163.

24 Баталов Б.В., Шепелев В.А., Щемелинин В.М., Щавлев Н.И. Концепции построения и архитектура САПР СБИС. // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы / Под ред. А.А.Васенкова и Я.А. Федотова. - М.: Радио и связь. - 1984. - Вып. 9. - с. 16-25.

25 Баталов Б.В., Немудров В.Г., Шепелев В.А., Корнилов А.И. Основные вопросы разработки САПР СБИС для РЭА // Микроэлектроника, АН СССР, Том 16 - М. - 1987. - Вып.2. - с. 175-180.

26 Стемпковский А.Л., Шепелев В.А. Унифицированный интерфейс САПР и САИФ СБИС // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1989. - Вып. 1-2. - с.

27 Шепелев В.А., Щавлев Н.И., Черноусов В.А., Гуляева В.Ф. Организация банка данных САПР СБИС // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы / Под ред. А.А.Васенкова и Я.А.Федотова. - М.: Радио и связь. - 1984. - Вып. 9. -

с.53-68.

28 Шепелев В.А. Принципы организации банка данных САПР СБИС // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1984. - Вып. 1(5) - с.4-6.

29 Шепелев В.А., Щавлев Н.И. Принципы организации банка данных САПР СБИС// Аннотации докладов 2-й республиканской конференции "Методологические и прикладные аспекты систем автоматизированного проектирования и управления в отраслях народного хозяйства". АН УзСС. Ташкент. - 1985. - с.35.

30 Козин Г.В., Щемелинин В.М., Шепелев В.А., Гуляева В.Ф., Федоров В.А. Язык и структура базы данных подсистемы топологического проектирования // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1984. - Вып. 1(5) -с.22-26.

31 Гридин В.Н. Теоретические основы построения базовых адаптируемых компонентов САПР. - М., "Наука", 1989, 256с.

32 Беляков Ю.Н., Руденко A.A., Топузов И.Г., Егоров Ю.Б. Интеграция данных в САПР БИС. - М., "Радио и связь", 1990, 158 с.

33 Шепелев В.А., Щавлев Н.И., Моисеев A.C., Баринов С.Н. Система интерактивного проектирования топологии БИС СПЕКТР-1 // Материалы семинара "Автоматизация проектирования в радиоэлектронике и вычислительной технике". - М.: МДНТП. - 1985. - с.124-129.

34 Шепелев В.А., Моисеев A.C., Баринов С.Н. Комплекс программ интерактивного проектирования топологии БИС // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы / Под ред. А.А.Васенкова и Я.А.Федотова. - М.: Радио и связь. - 1984. - Вып. 9. - с.269-277.

35 Моисеев A.C., Лапинский B.C., Баринов С.Н., Шепелев В.А. Интерактивная графическая система проектирования топологии БИС СПЕКТР-2 / / Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1988. - Вып. 1-2. -с.34-40.

36 Моисеев A.C., Шепелев В.А. Выбор структуры графических данных для интерактивного проектирования топологии // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1987. - Вып. 1-2. - с.48-54.

37 Шепелев В.А., Моисеев A.C., Власов A.B. Поисковая структура графических данных // Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1988. - Вып. 1-2. - с.15-21.

38 Моисеев A.C., Шепелев В.А. Оптимизация представления структур графических данных в интерактивных системах проектирования топологии // Методы искусственного интеллекта в САПР: Тез. докл. школы-семинара молодых ученых. - Воронеж: ВПИ, 1990. - с.62-63.

39 Власов A.B., Шепелев В.А. Метод сортировки топологической информации в структурах графических данных // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1989. - Вып.2(131). - с.64-69.

40 Шепелев В.А. Проблема организации framework САПР СБИС // Системы и

средства телекоммуникаций. - М. - 1993. - Вып.5-6. - с.4-17.

41 Шепелев В.А. Проблема организации framework САПР СБИС // Тезисы докладов Российской конференции с участием зарубежных ученых "Микроэлектроника-94". Часть 1. - М. - 1994. - с. 117-118.

42 Шепелев В.А. Проблема создания системной среды САПР изделий электроники // Автоматизация проектирования. - М. - ОИВТ РАН - 1997 -Вып. 1(2).

43 S.Evanczuk. Surwey Shows Limited User Involvement // The Initiative, Fall 1991, p.18.

44 B.Carver, A.Sanders. The CFI Procedural Interface // DEC Professional, Nov. 1990, pp.38-42.

45 A.Graham. CFI - Who we are and what we plan to do // Computer Design, October 1, 1990, p.88.

46 S.van Tyle. Sorting on the Consortia // EUSA.- 1989. - N12. - pp.79-82.

47 Andrew J.Graham. The CAD Framework Initiative // IEEE Design and Test of Computers. - September 1991., pp.12-15.

48 J.Miller, E.Abel. CFI Gains Momentum In Europe // The Initiative, Fall 1991, pp. 14-15.

49 CAD Framework Requirements. Draft Proposal - Version 0.0 - November 15,

1990.

50 Standards for Electronic Design Automation. Tool Encapsulation Specification. CAD Framework Initiative. Version 1.0.0. - 1992.

51 Standards for Electronic Design Automation. Design Representation. Programming Interface. Electrical connectivity. CAD Framework Initiative. Version 1.0.0. - 1992.

52 Standards for Electronic Design Automation. Inter-Tool Communication. Programming Interface. CAD Framework Initiative. Version 1.0.0. - 1992.

53 Standards for Electronic Design Automation. Computing Environment Services. CAD Framework Initiative. Version 1.0.0. - 1992.

54 ESPRIT. European Strategic Programme for Research and Development in Information Technology. Synopsys of Microelectronics. - Volume 2 of series of 8, September, 1990.

55 A.Kunzmann, R.Seepold. Enhanced Functionality by Coupling the JESSI-COMMON-Framework with an ECAD Framework // Proceedings of the EDAC'95, IEEE, 1995, pp.285-289.

56 European CAD Standardization Initiative. - August 1992.

57 Architecture Tiger Team. Framework Views Provide Architectural Insight // The Initiative, Fall 1991,pp.8-12.

58 W.Hughes, D.Melcher, S.Melville, D.Taenzez. Database Systems in a Network of CAE/CAD Workstations // Printed Circuit Design, Feb. 1988, Vol.5, N.2, pp.24-40.

59 J.Ong, D.Fogg, M.Stonebraker. Implementation of Data Abstraction in the

Relational Database System INGRES // ACM SIGMOD Record, Vol. 14, N.l, 1984, pp.1-14.

60 M.RBlaha, W.J.Premerlani, J.E.Rumbaugh. Relational Database Design using an Object-Oriented Methodology // Communications of the ACM, Vol.31, N.4, 1988, pp.414-427.

61 S.Mukhopadhyay, J.S.Arora. Design and Implementation issues in an Integrated Database Management System for Engineering Design Environment // Adv. Eng. Software, 1987, Vol.9, N.4, pp.186-193.

62 P.P.-S, Chen. The entity-relationship model: Toward a unified view of data // ACM Transactions on Database Systems, Vol. 1, pp. 9-37, March 1976.

63 P.P.-S. Chen, editor. Entity-Relationship Approach to Systems Analysis and Design // North-Holland, Amsterdam, 1980.

64 Schrefl M., Tjoa A.M., Wagner R.R. Comparison-criteria for Semantic Data Models // First International Conference on Data Engineering, 1984.

65 L.S.Kun, G.Yang, Z.L.Ying. Knowledge-based design flow management in the OOTIF framework // Proceedings of the SPIE, Vol.2644, 1996, pp.585-591.

66 R.Gupta, W.H.Cheng, R.Gupta, I.Hardonag, M.A.Breuer. An object-oriented VLSI CAD Framework// Computer, May 1989, pp.28-37.

67 W.Kim. A New Database For New Times // Datamation, Jan 15, Vol.36, N.2, 1990, pp.35-42.

68 EDIF, Electronic Design Interchange Format Version 200, 1987, EDIF Steering Committee, EIA.

69 IEEE Standard VHDL Language Reference Manual.-IEEE, New York, 1988.

70 M.Brielmann, E.Kupitz. Representing the Hardware design Process by a Common Data Scheme // Proceedings of the IEEE European Design Automation Conference, 1992, pp.564-569.

71 A. Graham. CFI - Who we are and what we plan to do // Computer Design, October 1, 1990, p.88.

72 W.Wilkes, R.Henderson, R.Lan, G.Scholz. Modelling the Overall Structure of EDIF using EXPRESS // Proceedings of the 3rd European EDIF Forum, 1990.

73 P.Gottlib, A.Kumar, R.B. Maffit. EIS Engineering Information Model: EDIF Domain Model // Electronic Technology Division, Microelectronics Center, April 1989.

74 ECIP.PH. 104(3), "A Guide to the ECIP Conceptual Model of Electronic Products and Product Design Process", ECIP2 Workpage 1, July 17th, 1990.

75 CFI DR TSC Approved Draft Proposal, Design Representation, Electrical Connectivity, Information Model and Programming Interface, Version 0.9.2, Released: Oct.23, 1991.

76 EXPRESS Language Reference Manual, ISO TC184/SC4/WG1 Document No.466, March, 1990.

77 W.Heijenga, U.Jasnoch, E.Radeke. DaDaMo - A Conceptual Data Model for Electronic Design Applications // Proceedings of the European Conference on Design

Automation, EDAC, March 16-19, 1992, pp.394-398.

78 P.van der Wolf, G.W.Sloof, P.Bingley, and P.Dewilde. Meta Data Management in the NELSIS CAD Framework // Proeedings of the 27th ACM/IEEE Design Automation Conference, 1990, pp. 142-145.

79 E.Siepmann, G.Zimmermann. An Object-Oriented Datamodel for the VLSI Design System PLAYOUT // Proc. of the 26th ACM/IEEE Design Automation Conference, 1989.

80 S. Wong and W. Bristo. A Computer Aided Design Database // Proceedings of the 16th ACM/IEEE Design Automation Conference, June 1979.

81 Roberts, et.al. A Vertically Organized Computer-Aided Design Database // Proceedings of the 18th ACM/IEEE Design Automation Conference, pp. 595-602, June 1981.

82 K.Chu, et.al. VDD - A VLSI Design Database System // ACM SIGMOD Conference on Engineering Design Applications, 1983.

83 C.Jullien, et.al. A Database Interface from an Integrated CAD System // Proceedings of the 23rd ACM/IEEE Design Automation Conference, pp. 760-767, June 1986.

84 Sidle T. Weaknesses of Commercial Data Base Management Systems in Engineering Applications // Proceedings of the 17th Design Automation Conference, 1980, pp.57-61.

85 A. Guttman. New Features for a Relational Database System to Support Computer Aided Design // Ph. D. Dissertation, Department of Electrical Engineering and Computer Sciences, Univesity of California, Berkeley, 1984.

86 R.H.Katz Information Management for Engineering Design // Springer-Verlag,

1985.

87 G. Held, et.al., INGRES - A Relational Data Base System // Proceedings of the AFIPS, Vol. 44, pp. 409-416, 1975.

88 M.Breuer, et.al. Cbase 1.0: A CAD Database for VLSI Circuits Using Object Oriented Technique // Proc. of the IEEE ICCAD-88, pp.392-395, Nov. 1988.

89 R. Gupta, et.al. An Object-Oriented VLSI CAD Framework: A Case Study in Rapid Prototyping // IEEE Computer, Vol. 22, No. 5, pp. 28-37, May 1989.

90 Buchman A. Current trends in CAD Databases. Computer Aided Design, Vol.16, N.3, 1984, pp. 123-126.

91 Newton A.R. Design and Implementation of Database Management Systems for VLSI Design // IEEE 1985 Custom Integrated Circuits Conference.

92 M.Donlin. Component Data Management Pares Design Time and Cost // Computer Design, Vol.35, No.4, 1996, pp.42-44.

93 R.Katz, et.al. A Version Server for Computer-Aided Design Data // Proceedings of the 23rd ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1986, pp.27-33.

94 H.Chou and W.Kim. Versions and Change Notification in an Object-Oriented Database System // Proceedings of the 25th ACM/IEEE Design Automation Conference,

June 1988, pp.275-281.

95 L.C.Liu, P.C.Wu, C.H.Wu "Design Data Management in a CAD Framework Environment" // Proceedings of the 27th Design Automation Conference, 1990, pp. 156161.

96 R.Ahmed, S.B.Navathe. Version Management of Composite Objects in CAD Databases // ACM SIGMOD, Vol.20, N.2, 1991, pp.218-227.

97 W.Tichy. Design, Implementation, and Evaluation of a Revision Control System / /Proceedings of the 6th IEEE International Conference on Software Engineering, Tokyo, September 1982.

98 Y-J.Lin, S.P.Reiss. Configuration Management with Ligical Structures // Proceedings of the 18th International Conference on Software Engineering, IEEE, Berlin, 1996, pp. 298-307.

99 A.van der Hoek, D.Heimbinger, A.L.Wolf. A Generic, Peer-to-Peer Repository for Distributed Configuration Management // Proceedings of the 18th International Conference on Software Engineering, IEEE, Berlin, 1996, pp. 308-317.

100 K.R.Dittrich, R.A.Lorie. Version Support for Engineering Database Systems // IEEE Trans, on Software Engineering, Vol.14, N.4, 1988, pp.429-437.

101 S.Banks, C.Bunting, R.Edwards, L.Fleming, .P.Hackett A Configuration Management System in a Data Management Framework // Proceedings of the 28th ACM/IEEE Design Automation Conference, June 1991, pp.699-703.

102 F.Wagner, A.H.Viegas de Lima. Design Version Management in the GARDEN Framework // Proceeding of 28th ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1991, pp.704-710.

103 D.S.Hanison et al. Data management and graphics editing in the Berkely Design Environment // Proceedings of International Conference on Computer Aided Design, IEEE, 1986-PP.24-27.

104 J.A.Mulle, K.R.Dittrich, A.M.Kotz. Design management support by advanced database facilities.- In F.J.Rammig, editor, IFIP Workshop on Tool Integration and Design Environments, North-Holland, 1988.

105 Y.Mathys, M.Morgan, S.Soudagar. Controlling Change Propogation and Project Policies in IC Design // Proceedings of the EDAC'95, IEEE, 1995, pp.274-279.

106 S.Heiler, A.Rosenthal. Engineering Databases, Tools, and Management: An Integration Framework // COMPCON Spring'89 34th IEEE Comp. Soc. Int. Conf., 1989, pp.431-437.

107 Software Research in ESPRIT's Second Phase // IEEE Software, 1989, pp.5457.

108 M.Donlin. CAD framework vendors wrestle with standards // Computer Design, Vol.29, N.19, October 1990, pp.83-90.

109 U. Hunzelmann, W.Wilkes, G.Schlageter - Design of a Tool Interface for Integrated CAD Environment // Proceedings of the ACM/IEEE European Design Auromation Conference EuroDAC'92, Hamburg, Sep. 1992, pp.558-563.

110 M.N.Sim, P.M.Kist, and C.A.Schot - Data Configuration in an Object Oriented

Persistent Programming Environment for CAD // the Proceedings of the ACM/IEEE EDAC, 1992, pp.404-409.

111 CFI Design Data Management Technical Subcommittee DDM Requirements -Draft Proposal, Version 0.6, Released: Feb. 16, 1992.

112 Фейнберг В.З. Геометрические задачи машинной графики больших интегральных схем. - М., "Радио и связь", 1987, 176 с.

113 J.Ousterhout. Corner Stitching: A Data-Structuring Technique for VLSI Layout Tools // IEEE Transactions on CAD for IC's and Systems, Vol. 3, No. 1, Januaiy 1984, pp.87-100.

114 Beneijeet J., Kim W. Supporting VLSI Geometry Operations in a Database System // Proceedings of International Conference on Data Engineering, 1986, pp.409415.

115 Ousterhout J.K., Onger D. Measurements of VLSI design // Proceedings of the 19-th ACM/IEEE Design Automation Conference DAC'82 - 1982.

116 Lai, Fussel, Wang. Hinted Quad Trees for VLSI Geometry DRC Based on Efficient Searching to Neighbours // IEEE Transactions on CAD of 1С and Systems, Vol.15, 1996, N3, pp.317-324.

117 Kedem G. A Data Structure for Hierarchical On-line Algorithms. // Proceedings of the 19th ACM/IEEE Design Automation Conference DAC'82, 1982, p.352-357.

118 G.Kedem. The Quad-CIF Tree: A Data Structure for Hierarchical On-Line Algorithms // Proceedings of 19th ACM/IEEE Design Automation Conference DAC'82, 1982, pp.352-357.

119 A.Pitaksanonkul, S.Thanawastien, C.Lursinsap. Bisection Trees and Half-Quad Trees: Memory and Time Efficient Data Structures for VLSI Layout Editors // Elsevier Science Publishiers, B.V.INTEGRATION, The VLSI Journal, Vol.8, 1989, pp.285-300.

120 H.S.Facahara. Data Structures for Physical Representation of VLSI // Software Engineering Journal, November, 1990.

121 A.D.Shere, B.S.Stanojevich, RJ.Bowman. SMALS: A Novel Database for Two-Dimentional Object Location // IEEE Transactions on Computer-Aided Design, vol.9, Nol, January, 1990.

122 M.Sato, T.Ohtsuki. Applications of Computational Geometry to VLSY Layout Pattern Design // North-Holland Integration, The VLSI Journal, No5, 1987, pp.303-317.

123 Александров B.B., Горский Н.Д. Представление и обработка изображений. Рекурсивный подход. - Д., "Наука", 1985, 188с.

124 Евменов В.П., Кузин А.Г., Мелещук С.Б. Проблемно-ориентированный язык для взаимодействия с метрической базой данных.// В кн.: Труды Всесоюзной конференции по проблемам машинной графики и цифровой обработки изображенийю - Владивосток, 1985 - с.56-62.

125 Fiduk K.W., Kleinfeld S., Kosarhyn M., Perez E.B. Design Methodology Management: A CAD Framework Initiative Perspective//Proceedings of the 27th АСМ/ IEEE Design Automation Conference, 1990, pp.278-283.

126 M.F.Jacome, S.W.Director. Design Process Management for CAD Frameworks

// Proceedings of the 29th ACM/IEEE Design Authomation Conference, 1992.

127 J.C.Lopez, M.F.Jacome, S.W.Director. Design Assistance for CAD Frameworks // Proceedings of the First GI/ACIVMEEE/IFIP European Design Authomation Conference, 1992.

128 M.F.Jacome. Design Process Planning and Management for CAD Frameworks. - Research Report No.CMUCAD-93-65, November 1993, Carnegie Mellon University, USA.

129 D.W.Knapp, A.C.Parker. A Design Utility Manager: the ADAM Planning Engine // Proceedings of the 23rd ACM/IEEE Design Automation Conference, 1986, pp.48-54.

130 D.W.Knapp, A.C.Parker. The ADAM Design Planning Engine // Transactions on Computer-Aided Design. - Vol.10. - No.7. - July 1991 - pp.829-846.

131 P.RSutton, S.W.Director. A Description Language for Design Process Management // Proceeding of 33rd ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1996, pp. 175-180.

132 E.W.Johnson, L.A.Castfflo, J.B.Brockman. Application of a Markov Model to the Measurement, Simulation, and Diagnosis of an Iterative Design Process // Proceeding of 33rd ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1996, pp. 185-188.

133 M.F.Jacome, S.W.Director. A Formal Basis for Design Planning and Management // Proceedings of the International Conference on Computer-Aided Design, November 1994, pp.516-521.

134 S.Kleinfeld, M.Guiney, J.K.Muller, M.Barnes. Design Methodology Management.//Proceedings of the IEEE, Vol.82, No.2, February 1994, pp.231-250.

135 K.Just. Step-by-step: a concept for describing co-operation within workflow management system // SIGOIS Bulletin, Vol.17, 1996, pp.15-17.

136 M.Young. Take Part in the Workflow Revolution // Imaging Magazine, Vol.5, No.l, pp.18-19,22-24,26-27,30-34.

137 Upcoming Software: Workflow Management // Software Economics Letter, Vol.5, No.3, pp. 1-4.

138 F.Casati, S.Ceri, B.Pernici, G.Pozzi. Semantic Workflow Interoperability // Advances in Database Technology - EDBT'96. Proceedings of 5th International Conference on Extending Database Technology, 1996, pp.443-462.

139 A.Bredenfeld, RCamposano. Tool Integration and Constructing Using Generated Graph-Based Design Representation // Proceedings of the 32nd ACM/IEEE Design Automation Conference, 1995, pp.94-99.

140 Михов B.M., Трудова T.C. Интеграция Российских САПР радиоэлектроники в Европейскую оболочку SIFRAME // Информационные технологии. - М. - 1996 - Вып.1 - с.30-34.

141 J.B.Brockman, T.F.Cobourn, M.F.Jacome, and S.W.Director. The Odyssey CAD Framework // IEEE DACT Newsletter on Design Authomation, Spring, 1992.

142 J.B.Brockman, S.W.Director. The Conceptual Schema: A New Basis for CAD Framework organization. - In Techcon'90 - Extended Abstract Volume, Semiconductor Research Corporation, 1990, pp.35-38.

143 J.B.Brockman, S.W.Director. The Hercules CAD Task Management System // Proceedings of the International Conference on Computer-Aided Design, IEEE/ACM, November, 1991, pp.254-257.

144 P.R.Sutton, J.B.Brockman, S.W.Director. Design Management Using Dinamically Defined Flows // Proceedings of the 30th ACM/IEEE Design Authomation Conference, 1993, pp.648-653.

145 J.B.Brockman. A Schema-Based Approach to CAD Task Management. -Research Report No.CMUCAD-93-01, January 1993, Carnegie Mellon University, USA.

146 P.S.Sutton. Application and Extension of the Odyssey CAD Framework. -Research Report No.CMUCAD-93-05, January 1993, Carnegie Mellon University, USA.

147 Johnson E.W., Brockman J.B. Incorporating Design Schedule Management into a Flow Management System // Proceedings of the 32nd ACM/IEEE Design Automation Conference, 1995, pp.82-99.

148 E.Kwee-Christoph, F.Feldusch, R.Kumar, A.Kunzmann. Generic Design Flows for Project Management in a Framework Environment // Proceedings of the EDAC'95, IEEE, 1995, pp.280-284.

149 M.Bushneil, S.W.Director. Ulysses - A Knowledge-Based VLSI Design Environment // Internationa Journal for AI in Eng., vol.2, Nol, January 1987, pp.33-41.

150 M.Bushnell, S.W.Director. Ulysses - An Expert-Based VLSI Design Environment // Proceedings of International Symposium on Circuits and Systems, IEEE, June 1985, pp.893-896.

151 M.Bushnell, S.W.Director. VLSI CAD Tool Integration Using Ulysses Environment // Proceedings of the 23th ACM/IEEE Design Automation Conference, 1986, pp.55-61.

152 M.Bushnell, S.W.Director. Automated Design Tool Execution in the ULYSSES Design Environment // IEEE Trans, on Computer Aided Design, Vol.8, No.3, March, 1989, pp.279-287.

153 J.Daniel, S.W.Director. An Object-Oriented Approach to CAD Tool Control Within a Design Framework // Proceeding 26th Design Automation Conference, June, 1989, pp. 197-202.

154 J.Daniel, S.W.Director. An Object-Oriented Approach to CAD Tool Control // IEEE Transactionson Compuer-Aided Design, vol.10, N.6, June, 1991, pp.698-713.

155 K.O.ten Bosch, P.Bingley, P.van der Wolf. Design Flow Management in the NELSIS CAD Framework // Proceeding of 28th ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1991, pp.711-716.

156 P. van der Wolf, P.Bingley, P.Dewilde. On the Architecture of a CAD Framework: The NELSIS Approach // Proceedings of the First GI/ACM/EEEE/IFIP European Design Authomation Conference, 1992.

157 P.Bingley, P.van der Wolf. A Design Platform for the NELSIS CAD Framework //Proceedings of the 27th ACM/IEEE Design Automation Conference, IEEE, 1990.

158 G.Bartels, P.Kist, K.Schot, M.Sim. Flow Management Requirements of a Test Harness for Testing the Reliability of an Electronic CAD System // Proceedings of the

EDAC'94, IEEE, 1994, pp.605-609.

159 P. van der Wolf, O. ten Bosch, A. van der Hoeven. An Enhanced Flow Model for Constraint Handling in Hierarchical Multi-View Design Environments // Proceedings of the International Conference on Computer-Aided Design, November 1994, pp.500-507.

160 W.Allen, D. Rosental, K.Fiduk. Distributed Methodology Management for Design-in-the-Large // IEEE, 1990, pp. 346-349.

161 W.Allen, D.Rosental, K.Fiduk. The MCC CAD Framework Methodology Management System // Proceeding of 28th ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1991, pp.694-698.

162 P. van den Hammer, M.ATreifers. A Data Flow Based Architecture for CAD Framework // Proceedings of the International Conference on Computer-Aided Design, IEEE, 1990, pp.482-485.

163 M.Rumsey, C.Farquhar. Unifying Tool, Data and Process Flow Mangement // Proceedings of European Design Automation Conference EuroDAC'92, 1992, pp.500-505.

164 D.C.Liebish, AJain. JESSI COMMON FRAMEWORK Design Management -The Means to Configuration and Execution of the Design Process // Proceedings of European Design Automation Conference EuroDAC'92, 1992, pp.552-557.

165 T.Chiueh, R.Katz. A History Model for Managing the VLSI Design Process // Proceedings of the International Conference on Computer-Aided Design, IEEE, 1990, pp.358-361.

166 T.Chiueh, R.Katz, V.King. Managing the VLSI Deasign Process // Computer-Aided Cooperative Product Development, 1991, pp. 183-199.

167 A.Casotto, A.Sangiovanny-Vincentelli. Automated Design Management Using Traces // IEEE Transactions on Computer-Aided Design of Integrated Circuits and Systems., Vol.12, No8, August 1993, pp. 1077-1095.

168 A.Casotto, A.R.Newton, A.Sangiovanny-Vincentelli. Design Management Based on Design Traces // Proceedings of the 27th ACM/IEEE Design Automation Conference, 1990, pp. 136-141.

169 J.W.Hagerman, S.W. Director. Improved Tool and Data Selection in Task Management // Proceeding of 33rd ACM/IEEE Design Automation Conference, June, 1996, pp.181-184.

170 J.B.Brockman, S.W.Director. The Schema-based approuch to workflow management // IEEE Transactions on Comuter-Aided Design of Integrated Circuits and Systems, Vol.14, No.10, Oktober 1995, pp.1257-1267.

171 The 1994 OpenDoor Catalog. - Mentor Graphics Corporation, 1994, 192p.

172 J.A.Prang. From tool-driven to process-driven: the design approach of the '90s / / Computer Design/News Edition, Vol.29, N.12, June 18, 1990, pp.19-26.

173 R.H.Katz. Information Management for Engineering Design // Springer-Verlag, 1985, 93p.

174 VA.Shepelev, A.V.Vlasov. Implementation of the Conception of Flexible Integration within the Framework CADS // Proceedings of 3-rd International Design Automation Workshop (Russian Workshop'93). - Moscow, Russia. - 1993. - pp.90-103.

175 V.A.Shepelev, A.V.Vlasov. Implementation of the Conception of Flexible Integration within the CADS Framework // Proceedings of the ACM/IEEE European Conference on Design Automation EuroDAC'93. - 1993. - pp.366-371.

176 Стемпковский A.JL, Шепелев B.A., Власов A.B., Лапинский B.C. Системная среда CADS: framework для глубоко интегрированных САПР // Системы и средства телекоммуникаций. - М. - 1993. - Вып.5-6. - с.18-23.

177 Стемпковский А.Л., Шепелев В.А., Власов A.B. CADS: системная среда, базирующаяся на концепции гибкой интеграции // Юбилейный сборник трудов институтов Отделения информатики, вычислительной техники и автоматизации Российской академии наук. Том 3. - М. - 1993. - с.91-111.

178 Шепелев В.А., Горбунов Ю.З. Системная оболочка САПР СБИС // Актуальные проблемы создания интеллектуальных САПР РЭА и СБИС: Тез. докл. школы-семинара молодых ученых и специалистов, 5-14 мая 1989 г. - Воронеж: ВПИ, 1989. - с. 16-23.

179 Шепелев В.А., Горбунов Ю.З., Власов A.B. Системная оболочка САПР СБИС // Теория и практика построения интеллектуальных интегрированных САПР РЭА и СБИС: Тез. докл. Всесоюзной конференции. - М. - 1989. - с. 144-146.

180 Y.Z.Gorbunov, V.A.Shepelev, A.V.Vlasov. System Shell for VLSI CAD // Proceedings of a Joint Symposium, Information Processing and Software Systems Design Automation, Springer-Verlag, - 1990. - pp. 390-397.

181 ISO 9075. DAD1 - Information processing system - Database Language SQL. Addendum 1, 1987-05-12.

182 Препарата Ф., Шеймос M. Вычислительная геометрия: введение. - М., Мир, 1989, 478 с.

183 Шепелев В.А., Горбунов Ю.З., Абашкин И.Ю. Пакет программ манипулирования геометрическими данными // Новые информационные технологии в проектировании: Тез. докл. Международной школы молодых ученых и специалистов. - Минск. - 1991. - с.73-75.

184 Шепелев В.А. Обработка геометрических данных в CADS // Системы и средства телекоммуникаций. - М. - 1993. - Вып.5-6. - с.50-53.

185 Стемпковский А.Л., Шепелев В.А., Лазарев A.B. Автоинтерактивный иерархический синтез топологии сверхБИС // Интеллектуальные САПР СБИС: Тез. докл. межреспубликанского семинара. - Ереван. - 1988. - с. 10-11.

186 Стемпковский А.Л., Шепелев В.А. Методология автоинтерактивного иерархического синтеза топологии СБИС // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1989. - Вып.2(131). - с.10-13.

187 Аванесов .В., Корнилов А.И., Лазарев A.B., Шепелев В.А. Синтез топологии квазирегулярных структур в фиксированном базисе библиотечных элементов // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1989. - Вып.2(131). - с.30-32.

188 Лазарев A.B., Шепелев В.А. Предметная область и модели фрагментов для автоинтерактивного иерархического синтеза топологии СБИС // Электронная техника. Сер.З. Микроэлектроника. - 1989. - Вып.2(131). - с. 14-23.

189 Горбунов Ю.З., Шепелев В.А. Язык описания предметной области САПР СБИС// Техника средств связи. Сер. Микроэлектронная аппаратура. - 1989. -Вып. 1-2.

190 Стемпковский A.JL, Шепелев В.А. Представление топологических данных в интегрированной базе данных CADS // Системы и средства телекоммуникаций. -М. - 1993. - Вып.5-6. - с.24-29.

191 Шепелев В.А. Представление информации о технологических нормах в интегрированной базе данных CADS // Системы и средства телекоммуникаций. -М. - 1993. - Вып.5-6. - с.29-32.

192 Шепелев В.А. Представление информации о конструкции кристалла в интегрированной базе данных CADS // Системы и средства телекоммуникаций. -М. - 1993. - Вып.5-6. - с.32-35.

193 Шепелев В.А. Представление информации об ограничениях проектируемого фрагмента в интегрированной базе данных CADS // Системы и средства телекоммуникаций. - М. - 1993. - Вып.5-6. - с.35-37.

194 Шепелев В.А. Представление информации о топологических фрагментах в интегрированной базе данных CADS // Системы и средства телекоммуникаций. -М. - 1993. - Вып.5-6. - с.38-44.

195 Попов С.Б., Шепелев В.А. Лингвистическое обеспечение системной среды CADS// Системы и средства телекоммуникаций. - М. - 1993. - Вып.5-6. - с.54-59.

196 Шепелев В.А., Щемелинин В.М., Щавлев Н.И. Об одном подходе к построению модели САПР СБИС // Микроэлектроника и полупроводниковые приборы. Под ред. А.А.Васенкова и Я.А.Федотова. - М.: Радио и связь. - 1984. -Вып. 9. - с.75-84.

197 Шепелев В.А. Метод автоматической генерации проектных задач // Тезисы докладов Второй международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика". - М. - 1995 - с.43-44.

198 Стемпковский А.Л., Шепелев В.А. Управление проектными задачами в САПР // Информационные технологии. - М. - 1996 - Вып.1 - с.25-30.

199 Шепелев В.А. Теоретический базис управления проектными задачами в САПР // Информационные технологии и вычислительные системы. - М. - РАН -1996 - вып.2 - с.87-95.

200 Шепелев В.А. Автоматическая генерация проектных задач в САПР // Информационные технологии. - М. - 1996 - Вып.5 - с. 16-20.

201 V.A.Shepelev, S.W.Director. Automatic Workflow Generation // Proceedings of the ACM/IEEE European Conference on Design Automation EuroDAC'96 - 1996, pp. 104-109.

202 Шепелев B.A. Метод автоматической генерации проектных задач // Труды Второй международной научно-технической конференции "Микроэлектроника и информатика". - М. - 1996.

Приложение: Акты внедрения результатов диссертации

УТВЕРЖДАЮ

Жв^^итель директора НИИА работе, главный ЗйдФМ^огор САПР и производства

Ш^^и. 1987г.

ЦСус Б.В.Баталов

АКТ

внедрения результатов докторской диссертации т.Шепелева В.А.

Научно-техническая комиссия в составе начальника отделения т.Щавлева Н.И. - председатель, начальника отдела Николашина А.Ф., начальника отдела Хабарова А.Н., начальника сектора Корнилова А.И., начальника ППО Симона И.И. - члены комиссии, составила настоящий акт в том, что в НИИ автоматики внедрены следующие результаты докторской диссертации т.Шепелева В.А.:

а) система интерактивного проектирования топологии, включающая универсальный графический редактор, специализированную базу данных и систему управления базой данных, программа ввода топологических данных и подготовки управляющей информации для генераторов изображений, эксплуатационная документация на систему;

б) комплекс программ контроля топологии, включающий программы восстановления схемы по топологии и контроля соответствия исходной и восстановительной схем, программы контроля топологии на конструк-торско-технологические ограничения, эксплуатационная документация на комплекс программ;

в) маршрут проектирования БИС, его информационное и лингвистическое обеспечение.

Результатом внедрения является уменьшение трудовых затрат в связи с сокращением цикла проектирования, а также повышение качества проектирования.

Экономический эффект от внедрения результатов диссертации составил 104 тыс.руб.

Председатель комиссии Члены комиссии

А. И. Корнил о в I. И. Симон

"УТВЕРЖДАЮ"

Зам. Генерального директора АООТ "НИИМЭ и завод "Микрон" по дгаузному^развитию

.С. Горнев

1996г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ В .А. ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС" В АООТ "НИИМЭ И ЗАВОД "МИКРОН"

Настоящий акт удостоверяет, что в АООТ "НИИМЭ и завод "Микрон" при создании отраслевой САПР больших интегральных схем была использована концепция системной среды, предложенная в диссертации В. А. Шепелева, представленной на соискание ученой степени доктора технических наук. Внедрение основных идей и методов, лежащих в основе этой концепции, позволило в рамках отраслевой САПР повысить эффективность подключения прикладных программных модулей и унифицировать представление проектной информации, модели данных, сервисные средства доступа к данным, управление проектными процедурами. Следующие научные и практические результаты диссертации нашли применение в отраслевой САПР:

- оригинальный метод интеграции проектных данных, позволяющий поддержать тесную взаимосвязь между описаниями схемы и топологии и тем самым обеспечить решение прикладных задач на стыках этих предметных областей;

- обобщенный метод сортировки больших объемов геометрической информации, позволяющий существенно повысить эффективность программ визуализации и геометрического контроля топологии БИС;

- многоуровневая модель данных и библиотеки доступа к проектной информации, которые позволяют обеспечить нужный компромисс между стоимостью сборки САПР и эффективностью ее использования;

- методы интеграции и инкапсуляции различных типов прикладных программ, позволившие включить в отраслевую САПР лучшие отечественные и зарубежные программы.

Использование научных и практических результатов диссертации В.А.Шепелева позволило ускорить развитие САПР в АООТ "НИИМЭ и завод "Микрон" и положительно сказалось на разработке отраслевой системы проектирования больших интегральных схем.

Начальник отделения-комплекса ОК-2СЮ, к.т.н.

I

Л.Н.Корягин

"Утверждаю" Директор НИИМА "Прогресс" д, т, н, , профессор, академик MAC

жженный деятель Ш РФ

' В, Г, Не мудро в 1996 г.

ДЕТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В, А, ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС", ПРЕДОСТАВЛЕННОЙ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК, НА ПРЕДПРИЯТИИ НИИМА "ПРОГРЕСС"

Настоящий акт свидетельствует о том, что на предприятии НИИМА "Прогресс" при создании отраслевой САПР больших интегральных схем и радиоэлектронной аппаратуры были использованы основные научные и практические результаты докторской диссертации В, А. Шепелева, направленные на повышение гибкости при сборке САПР из разнородных прикладных программных модулей и на увеличение эффективности использования САПР при проектировании изделий электронной техники.

Наибольшую значимость для предприятия имеет внедрение следующих результатов диссертации:

~ предложенная автором новая концепция организации системной среды, получившая название Концепции Гибкой Интеграции, Ее применение позволило обеспечить стройность и развивавмость САПР, а также дало возможность включить в систему проектирования различные типы прикладных программ: как лучшие зарубежные коммерческие программы, так и отечественные прикладные программные модули, созданные специально для отраслевой САПР НИИМА "Прогресс";

- оригинальный метод интеграции проектной информации, многослойные модель данных и средства доступа к проектным данным, Их использование позволило обеспечить решение проектных задач на стыках предметных областей, а также достигнуть нужный компромисс между трудоемкостью и эффективностью подключения прикладных программных модулей к САПР;

- новый метод управления прикладными программами в процессе проектирования, повышающий эффективность управления за счет автоматической генерации проектных потоков;

- структуры базы проектных данных, библиотеки программ доступа, система ОПЕКТ-2, программа генерации проектных потоков

Применение выше указанных идей, методов и программных средств системной среды САПР позволило ускорить развитие автоматизации проектирования на предприятии.

Заместитель директора по научной работе, к, т. н. , доцент, член-корр. МАИ

И. я Малышев

ректор НИИ "Аргон"

^ "УТВЕРЖДАЮ"

М.А.Терещенко

1996г.

55

АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В.А.ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС" НА ПРЕДПРИЯТИИ НИИ "АРГОН"

Настоящий акт подтверждает, что на предприятии НИИ "Аргон" при создании межотраслевой САПР изделий электронной техники в рамках программы унификации САПР (НИР "УНИСАПР") была использована новая концепция системной среды, предложенная в диссертации В.А.Шепелева, представленной на соискание ученой степени доктора технических наук. Воплощение основных идей этой концепции позволило в рамках межотраслевой САПР достичь высокой степени унификации методов подключения прикладных программных модулей, представления проектной информации, моделей данных, сервисных средств доступа к данным, управления проектными процедурами. Следующие научные и практические результаты диссертации нашли применение в межотраслевой САПР:

- новый метод организации интегрированной базы данных, позволяющий поддержать тесную взаимосвязь между описаниями схемы и топологии и тем самым обеспечивающий решение прикладных задач на сопряжении этих предметных областей;

- оригинальные многоуровневая модель данных и библиотеки доступа к данным, позволяющие достичь нужного соотношения между стоимостью сборки САПР и ее эффективностью;

- методы подключения различных типов прикладных программ (как коммерческих, так и разработанных для конкретной САПР), что позволило

аккумулировать в межотраслевой САПР передовой отечественный и зарубежный опыт;

- метод генерации проектных потоков непосредственно в процессе проектирования, позволяющий значительно повысить эффективность работы пользователя системы проектирования.

Внедрение идей и методов организации системной среды САПР позволило значительно ускорить развитие направления автоматизации проектирования в НИИ "Аргон", а также во многом обеспечило успех работ по унификации САПР и созданию межотраслевой системы проектирования изделий электроники.

Главный конструктор НИР "УНИСАПР",

начальник отдела

В.Н.Наумов

^гутцрждАЮ"

НПО "дубкикрои" __В .И. Жильцов

--„г о }

■•■" -; ;:г:/ 1996г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В.А.ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС", ПРЕДСТАВЛЕННОЙ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ ДОКТОРА ТЕХНИЧЕСКИХ НАУК, НА ПРЕДПРИЯТИИ НПО "СУБМИКОН"

Настоящий акт свидетельствует о том, что в НПО "Субмикрон" при проведении работ по автоматизации проектирования сверхбольших интегральных схем были использованы основные научные и практические результаты докторской диссертации В.А.Шепелева, позволяющие повысить гибкость при сборке САПР из разнородных прикладных программных модулей и увеличить эффективность использования САПР при проектировании СБИС.

Наибольшую значимость для предприятия имеет внедрение следующих результатов диссертации:

- предложенная автором новая концепция организации системной среды (Концепция Гибкой Интеграции). Ее применение обеспечило развиваемость САПР и дало возможность включить в систему проектирования лучшие зарубежные коммерческие программы, а также отечественные прикладные программные модули, созданные специально для использования в САПР предприятия;

- новый метод интеграции проектной информации, многослойные модель данных и средства доступа к проектным данным. Их использование позволило обеспечить решение проектных задач на всей предметной области САПР СБИС, а также достигнуть нужный компромисс между трудоемкостью и эффективностью подключения прикладных программных модулей к САПР;

- оригинальный метод управления прикладными программами в процессе проектирования, повышающий эффективность управления за счет автоматической генерации проектных потоков;

- структуры базы проектных данных, библиотеки программ доступа, программа генерации проектных потоков.

Внедрение выше указанных идей, методов и программных средств системной среды САПР способствовало успешному развертыванию работ по автоматизации проектирования на предприятии.

Начальник отдела

ВчЛ. И

'■"■'" ; 7 "УТВЕРЖДАЮ" Директор Н И ИТелевидения __ Грудзинский М.А.

«

1996г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДИССЕРТАЦИИ В.А.ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ

САПР СБИС" НА ПРЕДПРИЯТИИ НИИТЕЛЕВИДЕНИЯ

Настоящим актом подтверждается, что на предприятии НИИТелевидения при создании и применении САПР больших интегральных схем был использован ряд научных и практических результатов, положенных в основу докторской диссертации В.А.Шепелева. В частности:

при организации САПР БИС были использованы основные идеи,предложенные автором, по интегрированному представлению проектных данных, по сортировке больших объемов геометрической информации, по сборке САПР из разнородных прикладных программных модулей;

- в состав САПР была включена система интерактивного проектирования "СПЕКТР-2", разработанная под руководством автора, а также были использованы предложенные автором инструментальные средства создания САПР;

- НИИТелевидения являлось базовым предприятием.

Применение выше указанных идей, методов и программных средств системной Среды САПР позволило ускорить развитие автоматизации проектирования на предприятии.

Начальник НПК-33

Главный конструктор САПР БИС предприя'

"УТВЕРЖДАЮ'

Зам. Генераль; д.т.н., проф., ла

НИЦ МКИ,

енной премии

%

Н.Соловьёв 1996г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ

РЕЗУЛЬТАТОВ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ В.А.ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС"

В НИЦ МКИ

Настоящий акт удостоверяет, что в Научно-исследовательском центре "Международная компьютерная инициатива" при создании системной среды САПР больших интегральных схем были использованы следующие научные результаты, полученные в диссертации В.А.Шепелева, представленной на соискание учёной степени доктора технических наук

- концепция построения системной среды для открытой, глубоко интегрированной САПР СБИС. Концепция сформулирована как совокупность методов, обеспечивающих гибкость в представлении и обработке проектных данных, интегрированность и эффективность описания проекта, гибкость в подключении прикладных программных модулей и управлении ими;

- оригинальная иерархия моделей данных, обеспечивающая описание проекта на альтернативных уровнях абстракции и поддерживающая гибкость в представлении проектной информации;

- новая многоуровневая организация средств управления проектными данными, обеспечивающая доступ к информации на уровнях, поддерживаемых иерархией моделей данных, и дающая возможность выбора наиболее подходящих средств обработки информации;

- новый метод глубокой интеграции проектной информации, основанный на формальном описании предметной области иерархического проектирования;

- оригинальная информационная модель предметной области САПР БИС, отличающаяся от известных моделей большей полнотой;

- метод иерархической сортировки топологической информации, являющийся обобщением известных методов иерархической сортировки и позволяющий получить известные методы как частные случаи;

- механизмы подключения различных классов прикладных программ к системной среде, реализация которых даёт новые возможности для сборки САПР и сохраняет её открытость;

- новый метод управления проектными задачами в САПР, отличающийся от известных методов возможностью автоматической генерации потоков непосредственно в процессе проектирования СБИС.

Внедрение предложенных моделей, алгоритмов и методов построения открытых, глубоко интегрированных САПР СБИС способствовало повышению эффективности при создании прикладных программных модулей, увеличению гибкости при сборке интегрированной САПР, повышению производительности работы пользователей.

На основе научных и практических результатов диссертации В.А.Шепелева в НИЦ МКИ разработана системная среда, являющаяся базой для проведения международных исследований в области систем автоматизированного проектирования.

"УТВЕРЖДАЮ" Зам. председателя Экспертного совета 1ации "Фонд УНИЭТ

.нГКондрашев А.Ф.

1997г.

АКТ ВНЕДРЕНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ДОКТОРСКОЙ ДИССЕРТАЦИИ В .А. ШЕПЕЛЕВА "ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА МЕТОДОВ ПОСТРОЕНИЯ ОТКРЫТЫХ, ГЛУБОКО ИНТЕГРИРОВАННЫХ САПР СБИС" В АССОЦИАЦИИ «ФОНД УНИЭТ"

Настоящий акт подтверждает, что в ассоциацию "Фонд УНИЭТ" (подсекция САПР) переданы следующие методические и научно-технические материалы, разработанные в рамках докторской диссертации В.А.Шепелева и предназначенные для создания отечественных стандартов в области системной организации САПР:

- описание новой концепции построения системной среды САПР;

- предложения по организации специальной иерархии моделей данных для представления проекта на нескольких уровнях абстракции;

- предложения по организации иерархии библиотек доступа к проектным Данным, спецификации функций доступа;

- спецификации Информационной Модели и Программного Интерфейса, являющиеся расширениями известных международных стандартов, подготовленных консорциумом CAD Framework Initiative (CFI);

- предложения по организации базы данных для хранения тесно интегрированного представления проекта, спецификации структур базы данных;

- описание механизмов подключения к САПР различных классов прикладных программ.

Перечисленные материалы имеют большую значимость для проведения

работ по стандартизации в области Российских САПР, поскольку предлагают основу для использования в единой системе проектирвания лучших отечественных и зарубежных прикладных программ.

В настоящее время материалы используются при проведении работ по подготовке отечественных стандартов САПР.

Ученый секретарь подсекции САПР

В.Н.Наумов