Исследование и разработка системы топологической трассировки печатных плат на основе облачных технологий тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, кандидат наук Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади

• Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1 ВЫБОР СИСТЕМЫ ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В WEB-ТЕХНОГИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ

1.1 Характеристика широко используемых систем топологического проектирования печатных плат

1.1.1 Особенности трассировщика Specctra

1.1.2 Особенности трассировщика Expedition PCB

1.1.3 Трассировщик PADS

1.1.4 Особенности трассирощикаAltium Designer

1.1.5 Особенности трассировщика Topological Router (TopoR)

1.2 Математическое обоснование выбора трассировщика ПП

1.2.1 Определение приоритетов критериев для сравниваемых систем трассировки ПП

1.2.2 Определение векторов приоритетов систем трассировки по критерию "процент неразведенных трасс"

1.2.3 Определение векторов приоритетов систем трассировки по другим критериям оценки

1.2.4 Выявление наиболее эффективной системы трассировки ПП

1.3 Выводы

ГЛАВА 2 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ СРАВНЕНИЕ СИСТЕМЫ TOPOR C ДРУГИМИ СИСТЕМАМИ ТРАССИРОВКИ ПП

2.1 Сравнение с результатами трассировки ПП, выполненной в системе Expedision PCB

2.2 Сравнение с результатами трассировки ПП, выполненной в системе Specctra

2.3 Сравнение ПП, выполненных программами фирмы Altium, и перетрассированными в системе TopoR v

2.4 Сравнительные результатами трассировки ПП схем большого размера в различных системах проектирования РЭА и ЭВА

2.5 Сравнительные результаты анализа перекрестных помех

2.6 Выводы

ГЛАВА 3 ОРГАНИЗАЦИЯ ПРОГРАММНОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕРНЕТ-ОРИЕНТИРОВАННЫХ ТОПОЛОГИЧЕСКИХ САПР

3.1 Построение распределенной web-ориентированной версии топологической

САПР

3.2 Использование облачных технологий для построения топологической

САПР

3.3 Развертывание топологической САПР "TopoR" на основе платформы

VMware ESX Server

3.4 Развертывание топологической САПР "TopoR" на основе платформы

MSHyper-V

3.5 Выводы

ГЛАВА 4 ОРГАНИЗАЦИЯ ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ ИНТЕРНЕТ-ОРИЕНТИРОВАННОЙ ВЕРСИИ САПР "TOPOR"

4.1 Информационное обеспечение топологической САПР "TopoR"

4.2 Построение ИО системы "TopoR" на основе технологий баз данных

4.3 Модели данных для БД проектов топологической САПР "TopoR"

4.4 Реализация базы данных проектов топологической САПР "TopoR'^

использованием облачных технологий

4.5 Пример применения БДПР DB_Project

4.6 Выводы

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СЛОВАРЬ ТЕРМИНОВ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

ПРИЛОЖЕНИЕ А

ПРИЛОЖЕНИЕ Б

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования

Современная тенденция увеличения степени интеграции твердотельных микросхем, широкое распространение систем на кристалле (SoC) и повышение тактовых частот цифровой электроники до десятков гигагерц предъявляют повышенные требования к этапу проектирования топологии печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. На этом этапе должны учитываться дополнительные эффекты, связанные с распространением электрических сигналов в плоских проводниках печатной платы такие, как паразитные емкостные и индуктивные связи, различное время распространения сигналов в проводниках разной длины (состязания сигналов), волновое сопротивление проводников и т.д. Минимизация паразитных эффектов во многом определяется качеством выполнения трассировки проводников печатной платы (ПП). Таким образом, исследования и разработки, направленные на повышение эффективности систем автоматизированной трассировки являются актуальными и востребованными на рынке САПР.

В настоящее время лидерами по продажам САПР печатных плат являются: фирмы США - Mentor Graphics[61] и Cadence [53], японская фирма Zuken [67], а также австралийская компания Altium [52]. Mentor Graphics предоставляет для этих целей многофункциональный продукт Xpedition (Expedition), в которую входит трассировщик Xpedition PCB и систему Mentor Graphics PADS с трассировщиком PADS Suites.Фирма Cadenceраспространяет систему проектирования Allegro Cadence с входящем в нее трассировщиком ПП Spectra, а австралийская компания Altium - программные средства Altium Designer (ранее она поддерживала системы P-CAD и Protel, которые широко использовались, да и продолжают использоваться в Российской Федерации). Особо следует выделить систему топологической трассировки Topological Router (TopoR) [1,17,28,66] российских разработчиков компании "Эремекс". Эта система по договору 2015 г. с компанией Altium должна быть встроена в Altium Designern качестве плагина.

Стоимость лицензий на использование импортных систем (Altium Designer, Expedition, PADS и др) варьируется в диапазоне от 50 до 100 тысяч долларов и имеет тенденцию к возрастанию. Для создания в САПР сложных электронных проектов в системах Specctra и Expedition необходимо задействовать мощные серверы, которые по стоимости приближаются к стоимости лицензий на программное обеспечение. С учетом данных факторов законная эксплуатация дорогостоящих САПР возможна только на крупных промышленных предприятиях, массово разрабатывающих и производящих радиоэлектронную аппаратуру. Другим же разработчикам, которые постоянно не занимаются проектированием ПП, покупка лицензий таких САПР оказывается экономически невыгодной.

Решение проблем проектирования ПП для таких пользователей может быть обеспечено на основе внедрения интернет-технологий в рамках двух подходов -разработки распределенных версий топологической САПР и предоставления удаленной аренды САПР на основе облачной инфраструктуры.

Первый подход основывается на глубокой модернизации архитектуры системы с разделением на несколько относительно независимых уровней. Каждый из уровней включает совокупность подсистем, отобранных по функциональному назначению и допускающих автономное использование. В топологических САПР можно выделить два уровня: проектирующий уровень, на котором решаются задачи размещения компонентов на печатной плате и ее трассировки; обслуживающий уровень, отвечающий за графическое отображение топологии печатной платы.

При реализации данной архитектуры в сети Интернет проектирующий уровень целесообразно разместить на web-сервере (серверная часть), а обслуживающий уровень поместить на рабочую станцию (клиентская часть). С целью синхронизации взаимодействия клиентской и серверной частей и передачи данных между уровнями в распределенную архитектуру САПР необходимо дополнить управляющим web-приложением.

Создание распределенных версий топологических САПР позволит организовать фирме-разработчику сеть Интернет-дизайн центров, на основе мощного

серверного оборудования с удаленным доступом. Пользователи подобных центров могут приобретать только клиентскую часть системы с более дешевой лицензией и оплачивать только время аренды САПР в составе дизайн центра.

Второй подход, основан на виртуализации аппаратных и программных ресурсов. При этом базовая САПР подвержена значительно меньшему количеству изменений. Наиболее трудной задачей при реализации облачной версии САПР является организация удаленного доступа к рабочему столу с насыщенной графикой, которая характерна при прорисовке топологии современных многослойных печатных плат. Данная проблема будет решена при использовании более производительных видеокарт на основе мощных графических процессоров.

Степень разработанности темы. Значительный вклад в теорию автоматизированного проектирования 1111 внесли российские ученые Базилевич Р.П., Лузин С.Ю., Полубасов О.Б., Лячек Ю.Т., Петросян Г.С., Бессонов, А.В., Лузин М.С., Дмитриев П.И., Лысенко А.А. и др.

Достижения этих ученых в значительной степени способствовали созданию научных основ, методологии и практической реализации технологии топологического проектирования, обеспечившие ведущее положение отечественной системы Topological Router среди существующих систем проектирования ПП, которые разработаны в других странах мира.

Настоящая работа продолжает развитие этих исследований и предназначается для обеспечения широкого доступа разработчиков радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры к наиболее эффективной системе проектирования ПП с использованием современных облачных технологий.

Объектом исследования диссертационной работы являются методы построения и применения систем топологической трассировки печатных плат на основе облачных технологий.

Предметом исследования является программное и информационное обеспечение систем топологической трассировки ПП, ориентированное на использование облачных вычислений.

Цели и задачи исследования

Цель работы-повышение эффективности трассировки печатных плат на основе системы, ориентированной на применение в сети Интернет.

Основная задача диссертации - исследование и разработка системы топологической трассировки печатных плат, построенной на основе облачных технологий, что предполагает решение следующих подзадач:

1) сравнительный анализ качества трассировки различными САПР на основе вычисления интегрального показателя глобального приоритета для различных систем и проведение экспериментального сравнения результатов трассировки печатных плат различной степени сложности в конкурирующих системах. На основе анализа результатов сравнения отобрать прототип системы для развертывания ее на облачной платформе в сети Интернет;

2) сравнение методов построения интернет-ориентированных программных комплексов на основе традиционных сетевых технологий и на основе облачных вычислений;

3) выбор платформы для развертывания облачной версии топологического трассировщика и реализация вычислительной среды для дистанционного доступа пользователей к САПР;

4) определение требований к организации информационного обеспечения топологической САПР, используемой в сети Интернет;

5) разработка моделей и структуры данных для хранения проектов печатных плат, полученных в результате сеансов проектирования в среде облачной САПР.

Основные методы исследования

В ходе диссертационного исследования были использованы математические методы сравнительного анализа и метод анализа иерархий, методы теории САПР, методы построения распределенных автоматизированных систем. Экспериментальная разработка программного обеспечения САПР выполнялась на основе использования сервер Necs 3 .Intel Xeon Q X5450A с 4 Гб оперативной памяти. Непосредственно на сервере было установлено программное обеспечение VMware ESXi 5.5. Установка VMwarev Sphere Client 5.5 на клиентской машине

обеспечивает соединение с сервером, создание и управление виртуальными машинами (ВМ).

Достоверность научных результатов

Подтверждается использованием объективных критериев сравнения систем, определяющих конструктивные параметры топологии спроектированного изделия, основными положениями общей теории САПР, корректностью применяемого математического аппарата и результатами, полученными при тестировании созданной системы топологического проектирования на основе корпоративного облака.

Новые научные результаты

1. Выявлены основные критерии, характеризующие качество трассировки ПП и позволяющие на основе использования математического метода анализа иерархий Т. Саати ("Analityc hierarchy process") и сравнительных экспериментальных исследований объективно выбрать наиболее эффективную систему проектирования 1111 для ее реализации в корпоративном облаке.

2. Предложена распределенная вэб-ориентированная архитектура системы топологического проектирования, позволяющая перенести процесс проектирования в Интернет-среду и сократить стоимость САПР для промышленных предприятий, разрабатывающих радиоэлектронную аппаратуру.

3. Предложена методика построения топологических САПР на основе корпоративного облака, которая обеспечивает использование САПР при ограниченном количестве лицензий.

4. Впервые выполнена реализация облачной платформы для эксплуатации САПР TopoR на основе среды VMware ESX Server. Проведены тестовые сеансы удаленного доступа к топологической САПР на основе клиента VMware vSphere Client

5. Предложен новый вариант построения корпоративного облака САПР на основе платформы виртуализации в Windows Server 2012 Hyper-V. В данной среде создано облако виртуальных машин САПР с системой TopoR и сервером

проектов. Проведено тестовое использование облачной ВМ TopoR в режиме удаленного доступа с рабочей станции САПР.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Система критериев на основе математического метода анализа иерархий Т. Саати, характеризующие качество трассировки

2. Распределенная вэб-ориентированная архитектура системы топологического проектирования, позволяющая перенести процесс проектирования в Интернет-среду.

3. Методика построения топологических САПР на основе корпоративного облака, которая обеспечивает пользователям использование САПР при ограниченном количестве лицензий.

4. Модели данных и методика построения базы данных проектов, размещаемой на виртуальном сервере проектов в корпоративном облаке.

Практическая ценность

1. Разработанная универсальная распределенная архитектура вэб-ориентированной автоматизированной системы топологического проектирования ПП, которая может служить основой для построения распределенных САПР объектов различной физической природы.

2. Применение в инженерной практике САПР, функционирующей в среде Интернет, дает относительно недорогой доступ к широким возможностям проектирования ПП на базе самой совершенной в настоящее время системы топологического проектирования, как в рамках сеанса проектирования, так и при последующем использовании полученных результатов в других разработках.

3. Методика построения топологических САПР на основе корпоративного облака может быть использована при развертывании облачных версий прикладных программных систем различного назначения.

4. На базе инвариантного ядра базы данных проектов возможно построение информационного обеспечения САПР в различных отраслях промышленности.

Реализация и внедрение результатов

На основе полученных результатов разработана вэб-ориентированная система автоматизированного проектирования топологии ПП. Использование системы в инженерной практике позволяет обеспечить высоко качественное проектирования РЭА и ЭВА при относительно небольших затратах на разработку как для индивидуальных проектировщиков, так и для корпоративных пользователей. Система, установленная в сети Интернет, обеспечивает как индивидуальную, так и коллективную работу над проектами, сохранение в архивах данных результатов разработок и использование проектных данных для выпуска документов и подготовки технологических процессов производства печатных плат. Результаты диссертационной работы использовались при выполнении госбюджетной НИР, проводимой по тематическому плану СПбГЭТУ "ЛЭТИ"по теме "Математико-логические основы построения сред виртуальных инструментов" (шифр САПР-49, 2012-2014 гг.).

Материалы, полученные в процессе исследования, и разработанная система САПР используется в учебном процессе кафедры САПР Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина) для изучения процессов проектирования печатных плат, а также методики построения программного обеспечения распределенных систем автоматизированного проектирования при подготовке бакалавров и магистров по направлению «Информатика и вычислительная техника».

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование и разработка системы топологической трассировки печатных плат на основе облачных технологий»

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы докладывались и обсуждались на следующих конференциях:

- XVШ-ая международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2015);

- XIX-ая международная конференция по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2016);

- XXII-ая международная конференция «Современное образование: содержание, технологии, качество», - СПб., СПб ГЭТУ «ЛЭТИ»;

-XX-ая международной конференции по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2017),

- 67, 68, 69-ая научно-технические конференции профессорско-преподавательского состава СПб ГЭТУ «ЛЭТИ».

Публикации

Основное теоретическое и практическое содержание диссертации опубликовано в 17 научных трудах, из них по теме диссертации опубликовано 13 научных работ, среди которых 4 статьи в ведущих рецензируемых изданиях, рекомендуемых ВАК, 3 публикаций, индексируемых в международной базе данных SCOPUS, 6 в материалах международных и прочих конференций.

Структура и объем работы

Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, и списка литературы, включающего 67 наименований, и приложения. Работа изложена на 148 машинописных страницах, содержит 31 рисунок и 23 таблицы.

Во введении кратко освещен предмет исследования, обоснована актуальность темы диссертационной работы. Сформулированы основные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность результатов. Кратко описано содержание диссертации по главам.

Введение работы содержит актуальность темы диссертации, определение предмета и объекта исследования. Перечислены выносимые на защиту основные положения, научная новизна и практическая ценность результатов. Приводится краткое содержание работы по главам

В первой главе дается характеристика широко используемых систем проектирования печатных плат, особенности трассировщиков этих систем, выявляются объективные критерии для оценки конструктивных параметров топологии спроектированного изделия, на основании которых можно сравнивать системы топологического проектирования и дается математическое обоснование используемых современных САПР топологии 1111.

Во второй главе приводятся результаты экспериментального сравнения результатов проектирования печатных плат в различных системах, и делается вывод о целесообразности применения топологического трассировщика Topological Router (TopoR) для разработки системы, использующей облачные технологии.

В третьей главе предложены методы построения интернет-ориентированных систем проектирования печатных плат. Отмечено, что современная тенденция развития САПР трассировки ПП, повышающая эффективность их применения, предполагает использование более совершенных топологических автоматических трассировщиков, которые на 90-95% корректно разводят многослойные печатные платы с высокой плотностью компонентов. Вторым направлением совершенствования систем проектирования ПП является повышение эффективности их работы и сокращение стоимости их использования на промышленных предприятиях, разрабатывающих радиоэлектронную аппаратуру. В рамках этого направления работы наибольший эффект достигается за счет переноса процесса проектирования в среду Интернет. При этом возможными решениями данной проблемы являются: построение распределенных вэб-ориентированных версий САПР с облегченным режимом лицензирования за счет переноса проектирующих модулей системы в корпоративное облако САПР.

В четвертой главе рассматриваются проблемы хранения проектных данных при реализации топологической САПР проектирования ПП на основе облачных технологий. Общей задачей при использовании облачных технологий в САПР для различных платформ является необходимость хранения в облачной среде всей совокупности проектных данных и обеспечение коллективного доступа к ним на основе облачных сервисов.

В заключении сформулированы основные научные и практические результаты работы.

ГЛАВА 1 ВЫБОР СИСТЕМЫ ТРАССИРОВКИ ПЕЧАТНЫХ ПЛАТ ДЛЯ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ В WEB-ТЕХНОГИИ проектирования

1.1 Характеристика широко используемых систем топологического проектирования печатных плат

В настоящее время существует десятки различных систем проектирования монтажа РЭА и ЭВА, информация о которых представлена в различных сайтах Интернета (см. например, [47, 52,53, 61, 66,67]) и в ряде литературных источниках^, 24, 38,39,43,45,49]. Однако лидерами на рынке САПР печатных плат (ПП) выступают фирмы Mentor ОгарЫев(порядка 40%), затемСаёепее(обе представляют США), а потом -7икеп(Япония). Кроме того, следует выделить Altium (Австралия), Pulsonix (Англия),Ба§1е(Германия), Topological Router (фирма Eremex, Россия), а далее имеется множество мелких программных продуктов, таких как KiCAD, Dip Trace(Украина) и т.д. [32].

Одними из базовых составляющих этих систем являются средства трассировки плат печатного монтажа, которые должны обеспечивать такие важнейшие функции, как:

1. Задание технологических параметров и ограничений на трассировку печатных плат (ПП);

2. Размещение компонентов;

3. Трассировку соединений на ПП;

4. Редактирование топологии трассировки ПП;

5. Контроль выполнения технологических нарушений на разведенной ПП;

6. Обеспечение связи с другим программным обеспечением проектирования ЭВА и РЭА на уровне обмена файлами (импорт и экспорт описания ПП и ее технологических параметров), а именно:

- со схемотехническим редактором, с базами данных элементов, УГО и по-

садочных мест;

- моделирования работы и анализа электронной схемы во всевозможных

режимах;

- моделирования и анализа конструкции ПП в CAD-системах;

- передачей результатов проектирования печатной платы в системы для ее

производства.

Все эти функции должны быть обеспечены инструментальными средствами любой системы проектирования ПП, но для решения представленных задач в настоящее время наиболее широко в России используются программы фирм: Mentor Graphics - PADS и Expedision, Altium - Altium Designer, NanoBoard, а также фирм Cadence - SPECCTRA (Alegro PCB Router), Eremex - Topological Router (TopoR).

Учитывая большое разнообразие имеющихся программных продуктов проблема выбора программного обеспечения, обеспечивающего эффективное проектирование ПП, достаточно сложная задача, которая определяется в первую очередь техническими возможностями и особенностями соответствующего продукта, а также финансовым и затратами на покупку соответствующих лицензий и обучение персонала [32, 49].

В этой связи одной из первых задач настоящего исследования заключалась в изучении основных возможностей и особенностей, предоставляемых проектировщикам, наиболее широко используемыми в настоящее время САПР РЭА и ЭВА в России и в мире. Охарактеризуем кратко эти системы. 1.1.1 Особенности трассировщика Specctra

(компания Cadence) [8, 53]. Этот трассировщих позволяет:

1. Осуществлять анализ электромагнитной совместимости топологии платы, который выполняется с помощью специального модуля SPECCTRA Quest SI Expert;

2. Выполнять предварительный анализ проекта и подготовки наборов правил проектирования, для чего предназначен модуль Sig Xplorer;

3. Редактировать печатные платы с помощью OrCAD Layout, который сейчас поставляется в составе пакета PCB Design Studio и имеет 3 различные конфи-

гурации с разными функциональными возможностями. В проекте платы допускается присутствие до 30 слоев, 16 из которых могут быть сигнальными.

В OrCAD Layout имеются встроенные средства авторазмещения и автотрассировки, а также интерфейс с программой SPECCTRA;

4. Совместное использование Shape Base и сеточной технологии автоматической трассировки ПП.

Shape Base трассировщики [38]значительно снизили требования к вычислительным ресурсам ЭВМ по сравнению с сеточными, но они все еще имеют ограничения, связанные с геометрией. Так после разбиения площади платы на прямоугольники и запуска поиска пути прокладки трассы фронт волны может распространяться только в двух ортогональных направлениях - вертикальном и горизонтальном. Это порождает проблемы с трассировкой не ортогональных элементов, элементов с выводами, расположенными по кривой, и плат непрямоугольной формы.

1.1.2 Особенности трассировщика Expedition PCB

(компания Mentor Graphics). Система Expedition PCB [8, 49, 61] представляет собой наиболее мощное и дорогое решение в области проектирования

ПП.

Основу системы составляет среда Auto Active, позволяющая реализовать такие функции, как:

- предтопологический анализ целостности сигналов;

- интерактивную и автоматическую трассировку с учетом требований высокочастотных плат и специальных технологических ограничений, накладываемых использованием современной элементной базы (BGA);

- моделирование наводок в проводниках непосредственно при прокладке трасс или шин с контролем превышение заданного уровня;

- связь с системой управления библиотеками компонентов и данными (DMS - Data Management System);

- связь с системой управления версиями проектов, повторным использова-

нием, вводом и редактированием высокоскоростных и технологических правил проектирования 1111;

- интеграция с инструментами подготовки производства;

- схемотехническое редактирование (DxDesigner), обеспечивающее создание законченного проекта схемы, ее описание и повторное использование созданной схемы. В дополнение к классическим символам схем, DxDesigner поддерживает табличный ввод компонентов.

Кроме того, система Expedition обеспечивает совместное проектирование ИС - ПЛИС - печатная плата. Модуль I/O Designer является быстрым и эффективным инструментом назначения выводов ПЛИС/ИС с учетом топологии печатной платы и помогает решить сложные задачи, возникающие при совместной разработке ПЛИС, ИС и печатных плат.

1.1.3 Трассировщик PADS

[8, 49, 61]. Эта система также фирмы Mentor Graphics, но существенно дешевле Expedition PCB, и при этом ее автотрассировщик ПП Blase Router считается одним из лучших. Он предназначен для индивидуальной и групповой работы инженеров, и включает все функции, обеспечивающие трассировку высокочастотных ПП. Эта система позволяет создавать схемы, обеспечивает размещение электронных компонентов на ПП и осуществлять их продвинутую ручную и автоматическую трассировку. Трассировка обеспечивается с возможностью разводки высокоскоростных сигналов под прямым углом, 45 градусов или под произвольным углом, а также при разводке дифференциальных пар с уникальными правилами или ограничениями по длине при жестком контроле соблюдения всех технологических ограничений. При этом алгоритмы трассировки поддерживают быстрое задание правил и ограничений между всеми объектами ПП (компонентами, группами компонентов, слоями, цепями и межслойными переходами) и обеспечивают контроль их выполнения в реальном времени, чтобы не допустить возможности появления ошибок в проекте. Он также значительно упрощает такие операции как создание фанаутов, выполняет функциональное моделирование,

анализ целостности сигналов, определяет уровень наводок, электромагнитную совместимость и обеспечивать подготовку производства, а также содержит средства для расширенной проверки технологичности платы.

PADS позволяет экспортировать описание ПП в DXF-формат, что обеспечивает представление платы в механических системах в BD-представлении.

Пользователи PADS могут выполнять расширенный анализ тестопригодно-сти (DFT) и технологичности сборки (DFA), базируясь на реальных правилах производства в любой момент разработки топологии.

Средства Hyper Lynx Thermal системы PADS позволяет разработчикам и конструкторам анализировать на уровне платы тепловые проблемы на размещенной, частично или полностью разведенной плате из всех основных сред разработки. Температурные профили, градиенты и карты позволяют инженерам решать проблемы перегрева платы и компонентов на ранних стадиях процесса проектирования.

1.1.4 Особенности трассирощика Altium Designer

Altium Designer -система автоматизированного проектирования (САПР) радиоэлектронных устройств австралийской фирмы[8, 49, 52]. Предшественником этой системы является широко использовавшийся российскими разработчиками пакет P-CAD, на смену которого пришла система Protei, получившая в дальнейшем представленное название, последняя версия которой именуется Altium Designer 16. Система позволяет организовать сквозной процесс проектирования, начиная от ввода схемы электрической принципиальной и заканчивая формированием файлов для автоматического монтажа компонентов на плате. Все документы, относящиеся к разработке одного изделия, объединены в общий проект, что позволяет максимально просто управлять сложными разработками.

В Altium Designer пользователям предоставляются все необходимые средства разработки, редактирования и отладки проектов на базе электрических схем и ПЛИС. Редактор схем на основе использования имеющихся библиотек компонентов позволяет вводить иерархические и многоканальные схемы любой сложности.

Библиотеки системы содержат более 90 тысяч готовых компонентов, для которых имеются модели посадочных мест, SPICE и IBIS-модели, а также 3Dконструктивные модели. Кроме того, любую из перечисленных типов моделей для нового компонента можно создать внутренними средствами программы. Система также позволяет проводить цифровое, аналоговое и смешанное цифро-аналоговое моделирование.

Редактор печатных плат Altium Designer содержит мощные средства интерактивного размещения компонентов и Shape-Baseтрассировку проводников, которые совместно с интуитивной и полностью визуализированной системой установки правил проектирования максимально упрощают процесс разработки электроники. Инструменты трассировки учитывают все требования, предъявляемые современными технологиями разработок, например, при трассировке дифференциальных пар или высокочастотных участков плат. В состав программы входит автоматический трассировщик Situs, в котором используются наиболее прогрессивные алгоритмы трассировки печатных проводников. В результате понизились требования к объемам требуемой памяти, уменьшилось время поиска решения, однако качество трассировки обычных схем улучшилось не намного по сравнению с трассировкой в системах прежних версий проектирования (P-CAD и Protel), так как в них все еще используется ортогональная трассировка. принципиальным отличием последней версии Altium Designer является поддержка двунаправленной работы с механическими деталями и моделями компонентов в формате STEP, которые могут быть импортированы или экспортированы из механических САПР.

1.1.5 Особенности трассировщика Topological Router (TopoR)

TopoR - бессточный, изотропный, оптимизирующий [8,2,6 ,35,38,45,46,66][17-27]. гибкий топологический трассировщик, работа которого основывается на разбиении рабочего поля платы на треугольники, так как в таком случае достаточно легко алгоритмически обеспечить оптимальный по заданным критериям поиск топологического расположения трасс и получение информации об их топологии без конкретизации значений реальных координат всех их точек.

Для разбиения рабочего поля платы на треугольники в нем используются узлы, в которых располагаются контакты компонентов. При этом предоставляется значительная свобода в выборе геометрических параметров трасс внутри каждой треугольной области (макродискрета). При трассировке в нем не фиксируется положение проводника внутри такой области, а положение межслойного перехода на проводнике фиксирует только с точностью до участка между пересечениями с двумя соседними границами макро дискретов. Кроме того, для некоторых проводников, которые не пересекаются с другими проводниками, совсем не фиксируется слой. Вместе с тем, обеспечивается учет всех конструктивно-технологических требований. Окончательно зафиксированные проводники не только отвечают всем заданным метрическим ограничениям, но и характеризуются наименьшей длиной среди всех возможных вариаций формы проводника при найденном их топологическом расположении. Это достигается тем, что проводники огибают препятствия по дугам окружностей с требуемыми зазорами, а с одной дуги на другую переходят по прямым, касательным к дугам. При этом процесс трассировки соединений разбит на несколько этапов, в которых используются свои специфические внутренние модели представления, что позволяет существенно ускорить обработку данных. В Topological Router используется 2 основных этапа трассировки- топологический и геометрический. На первом этапе положение трасс геометрически не фиксируется -они назначаются в макро дискреты, в пределах которых их местоположение не конкретизировано.В результате работы этого этапа определяется только области и порядок пересечения границ этих областей, а также минимизируется число межслойных переходов. На геометрическом этапе используется другое разбиение рабочего поля, позволяющее эффективно контролировать зазоры между элементами топологии. Элементы раздвигаются, обеспечивая прокладку между ними нужного числа проводников, или сдвигаются, уменьшая длину проводников и освобождая площадь платы для других соединений. При этом в последующем режиме редактирования обеспечивается возможность перемещать элементы на уже от трассированной плате, автоматически сохраняя имеющуюся разводку и соблюдая установленные технологические

зазоры.

Система TopoR позволяет проектировщику получить многовариантную трассировку платы со значительно большим процентом проведенных трасс без технологических нарушений по сравнению с любым другим трассировщиком. Она более эффективно использует площадь платы за счет прокладки проводников по кратчайшим траекториям, а не только под углами, кратными 450,как это делается в других системах, и обеспечения минимизации переходных отверстий за счет применения особых алгоритмов. Кроме того, этот трассировщик предоставляет пользователю высокоэффективные средства автоматизированного редактирования, которые существенно упрощают и во много раз ускоряют режим ручной доводки топологии ПП.

Основными режимами работы системы TopoR являются:

• задания или редактирование технологических параметров проектирования или, как говорят, дизайна печатной платы;

• автоматическое редактирование размещения с удалением всей предыдущей разводки, выполненной в традиционной САПР, и предварительная, так называемая, совмещенная трассировка;

• автоматическая трассировка в стиле FreeStyle;

• редактирование в стиле FreeStyle;

• полуавтоматическое редактирование топологии;

• проверка соблюдения проектных норм (DRC).

Систему TopoR, в отличие от ранее рассмотренных систем, нельзя в настоящее время считать полномасштабной системой схемотехнического проектирования, так как она выполняет пока только роль эффективного инструмента по проектирования ПП, но не позволяет создать образы компонентов, сформировать электронную схему и выполнить анализ ее параметров.

1.2 Математическое обоснование выбора трассировщика ПП

Выбор наиболее эффективного трассировщика 1111 можно осуществить только на основе сравнительного анализа результатов проектирования различных печатных плат, выполненных с использованием этих систем. Однако это сравнение существенно усложняется из-за использования различных критериев и применения в системах различных алгоритмов и методов трассировки. Однако, признавая трудности сравнения различных трассировщиков, Лузин С. Ю. и Полубасов О. Б [25] предлагают использовать для этого ряд критериев, объективно характеризующих системы по результатам трассировки. При этом сравнение осуществляется отдельно по каждому такому критерию. В работе Уварова А. С. [49] выделяются лучшие 8 систем в мире, однако он тоже сравнивает системы по их отдельным характеристикам и не определяет рейтинг этих систем в сравнении друг с другом, а просто их рассматривает в алфавитном порядке.

Автор работы согласен с мнением Лузина С. Ю. и Полубасова О. Б, что наилучшим образом преимущества одной системы трассировки ПП над другими проявляются при сравнении по тем критериям, которые определяют конструктивные параметры топологии спроектированного изделия и непосредственно зависят от эффективности и качества используемых в системе процедур автоматического синтеза топологии. Однако такое сравнение надо выполнять на основе представления совокупного критерия оценки различных систем трассировки. Для этого прежде всего необходимо определиться с набором объективных критериев.

К таким объективным критериям, исходя из всесторонней оценки спроектированных ПП, можно отнести:

- число дополнительно установленных переходных отверстий,

- суммарную длину проводников,

- процент неразведенных трасс,

- число нарушений технологических норм,

- уровень перекрестных электромагнитных помех,

- время разводки,

- наличие в системе средств автоматического размещения компонентов схемы на плате,

- возможность переназначения функционально эквивалентных контактов микросхем,

- удобство пользования.

Представленные факторы относительно разнообразны и неоднородны. Они вносят неоднозначный вклад в общий процесс проектирования ПП и трудно поддаются комплексной оценки, позволяющей достаточно объективно выбрать ту или иную систему САПР. Обычно в подобных случаях используются либо метод экспертных оценок каждого критерия с помощью присвоения ему весового коэффициента и присвоением экспертом определенных баллов по рассматриваемому критерию для каждой системы, либо попарного сравнения систем [16].

При оценке экспертом рейтинг системы рассчитывается как общая сумма произведений оценки САПР по каждому фактору на весомость этого фактора. Минусом данного подхода является высокая степень субъективности оценки, особенно в определении весового коэффициента.

Недостаток экспертного подхода можно исправить, используя метод попарных сравнений, который имеет большое разнообразие используемых вариантов. В одном из вариантов и системы, и критерии сравниваются попарно друг с другом по принципу "лучше - хуже" с применением постоянных коэффициентов. В результате формируются матрицы, на основании обработки которых и определяется рейтинг системы.

Основным недостатком этой модификации метода попарных сравнений является то, что система оценок не позволяет при необходимости указать, насколько одна система или фактор лучше или важнее при разработке печатных плат.

Для решения задач по выбору системы программного обеспечения проектирования ПП наилучшим образом с нашей точки зрения применима процедура принятия решения" Anality chierarchy process", разработанная американским математиком Т. Саати в вначале 1970 г [41], которая в переводе была названа методом анализа иерархий (МАИ). В настоящее время этот метод широко используется для решения различного рода аналитических задач сравнения и выбора.

В основе метода лежит способность человека производить количественные разграничения между пятью основными градациями: равный (1), слабый (3), сильный (5), очень сильный (7) и абсолютный (9).

Если требуется большая точность, между указанными уровнями сравнения важности двух критериев, Т. Саати предлагает принимать промежуточные значения баллов (2, 4, 6 или 8). Таким образом, метод предполагает сравнение двух элементов на основе некоторой шкалы предпочтений (см. табл. 1.1), и сведение результатов сравнения в таблицы матриц сопоставления критериев и сравнения рассматриваемых систем в соответствии с присвоенными им баллами.

Таблица1.1 - Шкала относительной важности критериев при использовании метода анализа иерархии

Балл по шкале критериев Сравнительная важность двух критериев Пояснение

1 Критерии равнозначны Оба критерии вносят одинаковый вклад в достижение цели

3 Незначительное предпочтение первого критерия перед вторым Опыт и суждения дают незначительное предпочтение первому критерию перед вторым

5 Существенное предпочтение первого критерия перед вторым Опыт и суждения дают существенное предпочтение первому критерию перед вторым

7 Очевидное предпочтение первого критерия перед вторым Предпочтение первого критерия перед вторым выражено достаточно ярко

9 Абсолютное предпочтение первого критерия перед вторым Свидетельство в пользу предпочтения первого критерия перед вторым выражено в высшей степени убедительно

2, 4, 6, 8 Промежуточные значения между соседними значениями шкалы критериев Промежуточное решение между двумя соседними суждениями

Таблицы результатов сравнения организуются в виде матриц. При этом если критерию i при сравнении с j присваивается одно из приведенных в шкале значений, то критерию j по сравнению с i присваивается обратное значение. При этом

над диагональю матрицы указывается целое значение, а под диагональю устанавливается его обратное значение. Т.е. если у одного сравниваемого критерия оценка 9 («абсолютное предпочтение»), то у другого будет 1/9 или 0,111, что говорит о незначительности второго критерия по сравнению с первым.

Попарные сравнения критериев и систем выполняются на основании ответов на следующие вопросы: какой из них важнее, какой имеет большее воздействие или какой из них предпочтительнее? После этого относительная важность, величина или сила каждого отдельного фактора в общей иерархии определяется на основе расчета соответствующего ему собственного вектора матрицы приоритетов, вычисленного как среднее геометрическое нормализованного к единице.

При этом поступают следующим образом: Ль А2, Л! Ап- множество используемых критериев;

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади, 2018 год

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бессонов, А.В. Алгоритмы локальной оптимизации размещения элементов печатного монтажа: дис. канд. техн. наук: : 05.13.12 / Лячек Юлий Теодосович . -СПб., 2015. - 115 с.

2. Бессонов, А.В. Декомпозиция задачи размещения компонентов [Текст]/ А. В. Бессонов, К. А. Кноп, Ю.Т. Лячек // Известия СПбГЭТУ "ЛЭТИ" - 2014. - № 1. - С.11-14.

3. Воейков, Д. Тенденции на рынке ИТ глазами САПР-компании [Текст] / Д. Воейков // PC Week. - 2011. - RE №16 (766). - С. 71-72 .

4. Гарсиа-Молина, Г. Системы баз данных. Полный курс [Текст] / Г. Гарсиа-Молина, Дж. Д.Ульман, Дж. Уидом. — М.: Вильяме, 2003. — 1088 с.

5. Гореткина, Е. САПР и PLM в облаке: стоит ли овчинка выделки? [Текст] / Е. Гореткина //PCWeek. - 2012. - RE №34 (819). - С. 34-36.

6. Динамическое построение деревьев Штейнера в САПР TopoR [Текст] / А. В. Бессонов [и др.] //Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2014. - № 4. - С.19-22.

7. Коуд, П.Объектные модели. Стратегии, шаблоны и приложения [Текст] / П. Коуд, Д. Норт, М. Мэйфилд. - М.: Лори, 1999. - 430 с.

8. Куликов, Д. Д. Интеллектуальные программные комплексы для технической и технологической подготовки производства. Ч. 9. Системы проектирования технологических процессов электронных приборов [Текст] / Д.Д. Куликов, С. Ф. Соболев. - СПб.: Изд-во СПбГУ ИТМО, 2012. - 80 с.

9. Ларистов, А.И. Интегрированные базы данных в программных системах проектирования электронных схем [Текст]/ А.И. Ларистов, Ю. Т. Лячек, М.Р. Абу Сара // Информационно-управляющие системы. - 2009. - №3 (40). - С. 69-71.

10.Ларистов, А.И. Информационное обеспечение WEB-системы проектирования печатных плат [Текст] / А.И. Ларистов, Ю.Т. Лячек, Мусаид Абдулфаттах Мо-хаммед Обади // Труды XIX междунар. конф. по мягким вычислениям и изме-

рениям (SCM'2016), г. Санкт-Петербург, 25-27 мая. 2016 г.- СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2016. - Т.2. - С. 46-50.

11.Ларистов, А.И. Использование INTERNET технологий для организации работы с системой проектирования "Topological Router" [Текст] / А.И. Ларистов, Ю. Т. Лячек , Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади // Тр. XVIII междунар. конф. по мягким вычислениям и измерениям (SCM'2015), г. Санкт-Петербург, 19-21 мая 2015 г. - СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2015. - Т.2. - С. 98-102.

12. Ларистов, А.И. Организация топологической САПР на основе корпоративного облака [Текст] / А.И. Ларистов, Ю.Т. Лячек, Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади // Известия СПбГЭТУ "ЛЭТИ". - 2015. - № 9. - С. 11-17.

13. Ларистов, А.И. Проблемы организации web-ориентированной версии системы топологического проектирования печатных плат [Текст ] / А.И. Ларистов, Ю.Т. Лячек , Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади // Известия СПбГЭТУ "ЛЭТИ".

- 2014. - № 4. - С. 22-28.

14.Ларман, К.Применение UML и шаблонов проектирования [Текст] / К. Ларман.

- М.: Вильямс, 2001. - 736 с.

15.Леоненков, В. А. Самоучитель UML [Текст] / В.А. Леоненков. - СПб.: BHV, 2001. - 418 с.

16.Лобанов, В.Н. Особенности построения иерархической системы критериев для оценки сложного технического комплекса [Текст] / В.Н.Лобанов, А.Б. Петровский // XIV нац. конф. по искусственному интеллекту с междунар. участием: тр. конф., г. Место проведения, ч.-ч. Мес. ГГГГ г. - Казань : РИЦ «Школа», 2014. - Т. 2. - С. 63-74.

17.Лузин, С.Ю. Модели и алгоритмы автоматизированного проектирования радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры: учеб. пособие / С.Ю. Лузин, Ю.Т. Лячек, Г.С. Петросов, О.Б. Полубасов - СПб: ВХВ-Петербург, 2010. - 224 с. : ил.

18. Лузин, С. Гибкая топологическая трассировка в произвольных направлениях [Текст] / С. Лузин, С. Попов, Ю. Попов // Электроника: НТБ. - 2013. - № 1. -С. 96-104.

19. Лузин, С. САПР TopoR. Размещение компонентов [Текст] / С.Лузин, Г. Петро-сян, О. Полубасов // Современная электроника. - 2008. - № 8. - С. 54.

20.Лузин, С. САПР TopoR. Редактирование в стиле FreeStyle [Текст] / С. Лузин, Г. Петросян, О. Полубасов // Современная электроника. - 2009. - № 1. - С. 64.

21. Лузин, С. САПР TopoR. Ручное редактирование [Текст] / С. Лузин, Г. Петросян, О. Полубасов // Современная электроника. - 2009. - № 2. - С. 28.

22. Лузин, С. САПР TopoR. Трассировка и оптимизация [Текст] / С. Лузин // Современная электроника. - 2008. - № 9. - С. 54.

23.Лузин, С. САПР TopoR: трассировка печатных плат с BGA-компонентами [Текст] / С. Лузин, О. Полубасов // Современная электроника. - 2008. - № 7. -С. 44.

24. Лузин, С. Ю. Автоматизация проектирования печатных плат. Система топологической трассировки TopoR [Текст] / С. Ю. Лузин, Ю.Т. Лячек , О.Б. Полубасов. — СПб.: Изд-во СПбГЭТУ «ЛЭТИ», 2005. - 163 с.

25.Лузин, С.Ю. О трудностях сравнения систем трассировки [Текст] / С.Ю. Лузин, О.Б. Полубасов // EDA Expert. - 2003. - №10. - С. 56-60.

26.Лысенко, А.А. Автоматическое формирование линий задержки в топологии печатного монтажа [Текст] / А.А. Лысенко, Ю.Т. Лячек , О.Б. Полубасов // Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». - 2011. - № 9. - С. 61-65.

27. Лысенко, А.А. Проектирование высокоскоростных плат в САПР TopoR [Текст] / А.А. Лысенко, О.Б. Полубасов // Электроника: НТБ. - 2010. - № 2. - С.102-103.

28. Лячек, Ю.Т. Автоматизированное проектирование печатных плат. Система то-порогической трассировки TopoR 6.0: электрон. учебн. пособие. СПб. Изд-во СПб ГЭТУ "ЛЭТИ", 2014, 64 с.

29. Михеев, М.О. Администрирование VMware vSphere 5 / М.О. Михеев. - М.: ДМК Пресс, 2013. - 504 с.

30. Модели и алгоритмы автоматизированного проектирования радиоэлектронной и электронно-вычислительной аппаратуры [Текст] / С.Ю. Лузин [и др.]. -СПб.: БХВ-Петербург. - 2010. - 224 с.

31. Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади. Обучение студентов проектированию печатных плат на базе WEB- ориентированной топологической системы [Текст] /. Мусаид Абдулфаттах Мохаммед Обади // Современное образование: содержание, технологии, качество: Материалы XXII-ой междунар. науч.-метод. конф., г. Санкт-Петербург, 20 апр. 2016 г. - СПб.: Изд-во СПб ГЭТУ «ЛЭТИ», 2016. - С. 306-309.

32. Обзор основных систем проектирования печатных плат [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: pcb16.ru>pcb/article/pcb_overview.php/. - Заглавие с экрана.

33. Облачные вычисления как настоящее и будущее ИТ. [Электронный ресурс]. -Режим доступа: URL:http://venture-biz.ru/informatsionnye-tekhnologii/205-oblachnye-vychisleniya. - Заглавие с экрана.

34. Облачные вычисления, краткий обзор или статья для начальника [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL:https://habrahabr.ru/post/111274/. - Заглавие с экрана.

35. Определение минимальной ширины канала между парой компонентов при топологической трассировке [Текст] / А. В. Бессонов [и др.] // Известия СПбГЭТУ "ЛЭТИ". - 2013. - № 10. - С. 30-32.

36.Орлов, С. Облачные вычисления [Текст] / С. Орлов // Журнал сетевых технологий LAN. - 2012. - № 1. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://www.osp.ru/lan/2012/01/13012475. - Заглавие с экрана.

37.Перенос приложений в облако [Текст] / Д. Беттс [и др.]. - М.: Майкрософт Пресс, Русская редакция, 2012. - Вып. 3. - 184 с.

38. Потапов, Ю. Поговорим о трассировщиках [Текст] / Ю. Потапов// Электронные компоненты. - 2012. - № 3.

39.Разевиг, В. Д. Система проектирования печатных плат ACCEL EDA 15 (P-РСДБ 2000) [Текст] / В.Д. Разевиг. - М.: Солон-Р, 2000. - 418 с.

40. Разработка Web-приложений на Microsoft VisualBasic .NET и Microsoft Visual C# .NET. Учебный курс MCAD/MCSD/ [Текст]. - М.: Издат. дом Русская Редакция, 2005. - 512 с.

41. Саати, Т. Принятие решений. Метод анализа иерархий [Текст]/ Т. Саати. - М.: Радио и связь, 1993. - 278 с.

42.Сабунин, А. Е. Altium Designer. Новые решения в проектировании электронных устройств[Текст] / А.Е. Сабунин. — М.: СОЛОН-ПРЕСС, 2009. — 432 с.

43.Саврушев, Э. Ц. Р-CAD для Windows. Система проектирования печатных плат [Текст] / Э.Ц. Саврушев. - М.: ЭКОМ, 2002. - 320 с.

44.Сандерсон, С. ASP.NET MVC3 Framework с примерами на C# для профессионалов [Текст] / С. Сандерсон, А. Фримен. - 3-е изд. - М.: Вильямс, 2012. - 665 с.

45.Система топологической трассировки печатного монтажа «TopoR». Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ № 2005611370 [Текст] / О. Б. Полубасов [и др.].— М.: Российское агентство по патентам и товарным знакам (РОСПАТЕНТ), 2005.

46.Сорокин, С.А. Ещё раз про TopoR [Текст] / С.А. Сорокин // Современная электроника. - 2016. - № 1. - С. 56-58.

47. Средства разработки печатных плат [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL. http://www.olimex.com/pcb/dtools.html. - Заглавие с экрана.

48. Стешенко, В. Б. P-CAD. Технология проектирования печатных плат [Текст] / В.Б.

Стешенко. — СПб.: БХВ-Пегербург; 2°°1 - 720 с.

49. Уваров, А. С. Проектирование печатных плат. 8 лучших программ [Текст] / А.С. Уваров. — М.: ДМК Пресс, 2009. - 288 с.

50. Фрееман, А. ProASP.NETMVC 5 [Текст] /А. Фрееман. - М.: Вильямс, 2015. -736 с.

51. Черняк, Л. Интеграция - основа облака [Текст]/ Л. Черняк //Открытые системы. - 2011. - №7. - С. 43-45.

52.Altium Designer. [Электронный ресурс]. - Режим доступа:ЦКГ: http://www.altium-ru.com. - Заглавие с экрана

53. Cadence Design Systems [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL. https://ru.wikipedia.org/wiki/Cadence_Design_Systems. - Заглавие с экрана.

54. Cloud-Based CAD, Part 1. [Электронный ресурс] .- Режим доступа: URL:www.cadalyst.com/management/cloud-based-cad-part-1-13370.- Заглавие с экрана.

55. Cloud-Based CAD, Part 2. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL:www.cadalyst.com/management/cloud-based-cad-part-2-13398. - Заглавие с экрана.

56.Henderson, K. Guru's Guide to SQL Server Architecture and Internals[Text] The 1/e. Вильямс, 2005 . - 1056 с.

57.Laristov, A. I. Creating the topological CAD-system on based of the corporate cloud [Text] / A. I. Laristov, Y. T. Lyachek, A.M.A. Musaeed // Программныесисте-мыивычислительныеметоды. - М.: Изд-во Nota Bene, 2016. - № 1. - С.32-41. -Режимдоступа DOI: 10.7256/2305-6061.2016.1.17959. - Заглавиесэкрана.

58. Laristov, A.I. Information support of web-systems for printed circuit boards design [Электронныйресурс] / A. I. Laristov, Y. T. Lyachek , A.M.A. Musaeed // XIX IEEE International Conference on Soft Computing and Measurements (SCM) . -2016. - P. 326 - 328. - Режимдоступа DOI: 10.1109/SCM.2016.7519771 IEEE Conference Publications. - Заглавиесэкрана.

59.Laristov, A.I. Use of internet technologies for work organization with projection system [Электронныйресурс] / A. I. Laristov; Yu. T. Lyachek, Musaeed Abdulfattah Mohammed Obadi // Soft Computing and Measurements (SCM), XVIII International Conference . - 2015. - P. 179 - 181. - Режимдоступа: DOI: 10.1109/SCM.2015.7190448 IEEE Conference Publications. - Заглавиесэкрана.

60. Lerman, J. Programming Entity Framework, 2nd Edition. Building Data Centric Apps with the ADO.NET Entity Framework 4. O'Reilly Media. - 2010. - 920 p.

61.Mentor_Graphics [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: https://ru.wikipedia.org/wiki/Mentor_Graphics. - Заглавие с экрана.

62.Mueller, J.P. Microsoft ADO.NET Entity Framework Step by Step [Text] / J.P. Mueller. - Redmond: Microsoft, 2013. - 99 с.

63.P-cad 2006. Схемотехника и проектирование печатных плат. Самоучитель [текст] / к.м. динц к. М. [и др.]. - спб.: наука и техника, 2009. - 320 с.

64. SQL Server 2008 в сравнении с Oracle Database 11g [Электронный ресурс]. -Режим доступа: URL:http://www.mterface.ru/home.asp?Artid=25178. - Заглавие с экрана.

65.Systemcenter 2016.[электронный ресурс]. - режим доступа:ш1: https://www.microsoft.com/m-m/server-cloud/products/system-center-2016/

66. TopoR - Редактор топологии и автоматический топологический трассировщик [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL. http://eda.eremex.ru . - Заглавие с экрана.

67. Zuken. [Электронный ресурс]. - Режим доступа: URL: zuken.com. Заглавие с экрана.

ПРИЛОЖЕНИЕ А

Выписка из отчета анализа перекрестных помех ПП Bench36.hyp

H HyperLynx Batch Mode Report, v8.1.1 |

Note: Search on '** Warning **' and '** Warning(Severe) **' | to find signal-integrity and EMC problems. |

Note: The signal-integrity information below is a summary of | the results from the corner cases selected for this batch | run (Fast-Strong, Typical, and Slow-Weak). |

Note: Signal-integrity simulation tests for SI compliance | against user-set limits, and includes effects of | transmission-line discontinuities, IC loading, etc. | SI violation flags include: |

D = Delay error |

-> min delay to pin < net's min delay threshold OR | -> max delay to pin > net's max delay threshold | T = Threshold error |

-> during transition, the pin's signal level did | not reach the switching threshold |

R = Rail-overshoot error |

-> pin's signal level exceeded the power-supply rail | by more than the net's overshoot threshold | O = Signal-integrity-overshoot error |

-> pin's signal level exceeded the steady-state I level by more than the net's overshoot threshold | M = Multi-threshold-crossing error |

-> pin's signal level crossed the threshold more | than once during transition |

N = Non-monotonic error |

-> pin's signal level changed direction while within | the transition region between Vil and Vih | X = Crosstalk error |

-> crosstalk from neighbor nets exceeded the | threshold value for this net |

- = No error in this field |

Note: Metal delays shown in this report are copper delays only | (no effects of reflections, IC loading, etc.) For actual | pin-to-pin delays, see detailed SI simulation results. |

Note: Lossy transmission-line modeling used. |

START*5ME *****************************************************

Date.............................Thursday Nov. 27,2014

Time.............................11:15:40

GENERAL INFORMATION

Board............................Bench36.hyp

Total number of nets.............1096

Total number of components........981

Board temperature................20.0 degrees C

Default IC model (used for quick analysis if IC model is missing) IC driver rise/fall time ..2.000 ns IC driver switching voltage range ..3.00 V IC driver output impedance 1.0 ohms IC input capacitance.....7.0 pF

CHANGED PASSIVE*C*OMPONENT* VALUES *************************

Reference Designator User Entered Value

NEW TERMINATING ¿COMPONENTS iSuiik+Termisaiois) * **************

Terminator Location Type Value(s)

CROSSTALK REPORT - QUICK ANALYSIS***************************

The following crosstalk information is intended to be worst case estimates assuming all nets are unterminated. Actual driver rise and fall times have been used for the estimates where models were found. The HyperLynx field solver and equation-based estimates have been combined with an expert system to compute peak crosstalk magnitudes. The crosstalk values are the sum of crosstalk from each segment for each electrically connected set of associated nets. Although these estimates are more accurate than can be calculated manually using closed-form equations, they are estimates only. Run detailed simulations to find actual crosstalk levels. These estimates are useful for determining which nets to simulate in detail.

Maximum allowed crosstalk...........100 mv peak

NET = /N$8491

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS......................................

net = /SD(7) net = /SD(0) net = /SD(6) net = /SD(5) net = /SD(4) net = /SD(3) net = /SD(2) net = /SD(1) net = /N$8477 net = /N$8485 net = /N$8479 net = /N$8487

net = /N$8481 net = /N$8489 net = /N$8483

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/RKBDATA....................... 736 mv

/ROMCS#........................ 706 mv

/SA(1)......................... 600 mv

/PRST.......................... 274 mv

Sum of the two strongest aggressors.............1442 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$46291

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /SA(9)

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SA(6)......................... 532 mv

/SA(5)......................... 503 mv

/SA(12)........................ 356 mv

/SD(7)......................... 247 mv

/SA(4).........................241 mv

/A(3)..........................196 mv

/IOR#..........................179 mv

/SA(7).........................171 mv

/SD(2).........................136 mv

Sum of the two strongest aggressors.............1035 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /SD(15)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /SD(8) net = /SD(14) net = /SD(13) net = /SD(12) net = /SD(11) net = /SD(10) net = /SD(9)

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SA(10)........................ 629 mv

/IOW#.......................... 369 mv

/SD(0)......................... 345 mv

/SMEMR#........................ 342 mv

/N$54421 ....................... 312 mv

/IOCHRDY....................... 295 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 998 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /ROMCS#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(2)......................... 505 mv

/N$26002 ....................... 400 mv

/SD(0).........................310 mv

/HOLD.......................... 222 mv

/SA(1).........................211 mv

/SPGOOD........................155 mv

/PRST.......................... 124 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 905 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$46285

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /SA(6) net = /N$25782

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SA(9)......................... 503 mv

/SA(5)......................... 379 mv

/A(3).......................... 333 mv

/SA(7)......................... 270 mv

/SD(7).........................186 mv

/IOR#..........................139 mv

/IRQ(4)........................ 121 mv

/SA(4).........................118 mv

/SPEAKER.......................117 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 882 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$46283

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /SA(5) net = /N$25783

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SA(9)......................... 503 mv

/SA(6)......................... 377 mv

/SD(7)......................... 348 mv

/PT131RD#...................... 274 mv

/IOR#.......................... 238 mv

/A(3)..........................132 mv

/IRB(2)........................ 126 mv

/XD(2).........................125 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 880 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$22042

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SMDREQ#....................... 437 mv

/N$43709 ....................... 435 mv

/N$38162 ....................... 155 mv

/SA(14)........................103 mv

Sum ofthe two strongest aggressors............. 872 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$41187

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /IRQ(10) net = /IRQ(9) net = /IRQ(6) net = /IRQ(14) net = /IRQ(15) net = /IRQ(12)

net = /IRQ(11)

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/M0DA0 ......................... 422 mv

/SA(13)........................ 395 mv

/IOCHRDY....................... 253 mv

/BCRITOFF...................... 240 mv

Sum of the two strongest aggressors.............817 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$26002

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /HSVSW

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/N$41489 ....................... 412 mv

/HOLD.......................... 402 mv

/R0MCS#........................ 397 mv

/SPGOOD........................190 mv

/N$18665 ....................... 167 mv

/PT133WR#......................166 mv

/PNL(0)........................142 mv

/SD(3).........................103 mv

Sum of the two strongest aggressors.............814 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$46275

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /SA(1) net = /N$25767

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(0).........................441 mv

/PRST.......................... 370 mv

/R0MCS#........................ 209 mv

/FLEX(7)....................... 206 mv

/XD(5).........................190 mv

/N$12083 ....................... 179 mv

/SA(12)........................172 mv

/SD(2).........................170 mv

/N$12082 ....................... 165 mv

/SA(0).........................142 mv

/14MHZ.........................136 mv

Sum of the two strongest aggressors.............811 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /CPUA20

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /A(7) net = /A(22) net = /A(18) net = /A(16) net = /A(14) net = /A(12) net = /A(10)

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/DACK#(6)...................... 396 mv

/N$13331 ....................... 351 mv

/TC............................ 346 mv

/IDED7 ......................... 255 mv

/FLEX(5).......................192 mv

/D(3)..........................192 mv

/A(8)..........................181 mv

/A(11).........................145 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 747 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /LA(17)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/LA(19)........................ 388 mv

/REFRESH#...................... 355 mv

/SA(3).........................157 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 743 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /RKBDATA

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(3)......................... 567 mv

/RKBCLK........................172 mv

/SA(10)........................127 mv

Sum ofthe two strongest aggressors............. 739 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /XMEMR#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /N$4926 net = /MODA0 net = /N$4916 net = /N$4919 net = /N$4922 net = /N$4923 net = /N$4852

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/IRQ(9)........................ 397 mv

/BPSON#........................ 334 mv

/XIOR#......................... 278 mv

/SPKR OUT...................... 259 mv

/DRQ(5)........................ 230 mv

/IRQ(1)........................213 mv

/A(17)......................... 203 mv

/IRQ(11).......................147 mv

Sum of the two strongest aggressors.............731 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /IOW#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/N$25697 ....................... 370 mv

/SD(15)........................ 360 mv

/N$42429 ....................... 324 mv

/14MHZ.........................164 mv

/AUT0FD#.......................122 mv

/SA(8).........................104 mv

/MASTER#.......................102 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 730 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /I0R#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(7)......................... 485 mv

/SA(5)......................... 238 mv

/SA(16)........................ 200 mv

/SA(9).........................179 mv

/PS0N#.........................145 mv

/RIPON.........................143 mv

/MEMR#.........................140 mv

/SA(6).........................121 mv

/SA(3).........................107 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 723 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /XD(15)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /XD(8) net = /XD(14) net = /XD(13) net = /XD(12) net = /XD(11) net = /XD(10) net = /XD(9)

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/PS0N#......................... 427 mv

/SD(7)......................... 286 mv

/FLEX(11)...................... 285 mv

/IRQ(5)........................ 270 mv

Sum of the two strongest aggressors.............713 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /PRST

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SA(1)......................... 378 mv

/FLEX(7)....................... 323 mv

/SD(0).........................216 mv

/R0MCS#........................126 mv

/SD(2).........................100 mv

Sum of the two strongest aggressors.............701 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /N$43709

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/N$22042 ....................... 435 mv

/SMDREQ#....................... 264 mv

/SA(14)........................162 mv

/N$38162 ....................... 117 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 699 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /BPSON#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/MODA0 ......................... 399 mv

/SBHE#......................... 292 mv

/IRQ(9)........................218 mv

Sum of the two strongest aggressors.............691 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /SA(10)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(14)........................ 364 mv

/SD(12)........................ 325 mv

/SA(14)........................221 mv

/SD(6).........................179 mv

/RKBDATA.......................122 mv

/SA(4).........................119 mv

/SA(13)........................119 mv

Sum ofthe two strongest aggressors............. 689 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /SMDREQ#

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/N$22042 ....................... 432 mv

/N$43709 ....................... 245 mv

/TC............................ 204 mv

/PT131WR#......................139 mv

/D_C#..........................109 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 677 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /IDED7

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/SD(5)......................... 402 mv

/A(22)......................... 259 mv

/LA(23)........................ 221 mv

/HDCS1#........................159 mv

Sum of the two strongest aggressors.............661 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /D(15)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

net = /A(23) net = /A(8) net = /A(11 net = /A(13) net = /A(15) net = /D(13) net = /A(21

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)

/FLEX(12)...................... 350 mv

/FLEX(6)....................... 300 mv

/CYCLE#........................ 245 mv

Sum of the two strongest aggressors............. 650 mv

** Warning ** Estimate exceeds maximum allowed crosstalk!

NET = /SA(13)

ELECTRICALLY ASSOCIATED NETS...........................

None

AGGRESSOR NETS (Estimated peak crosstalk)