САПР рельефного монтажа тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.13.12, доктор технических наук Кокотов, Валерий Зямович
- Специальность ВАК РФ05.13.12
- Количество страниц 324
Оглавление диссертации доктор технических наук Кокотов, Валерий Зямович
ВВЕДЕНИЕ.
Глава 1. ПРОБЛЕМЫ СОЗДАНИЯ И КОНЦЕПЦИИ ПОСТРОЕНИЯ САПР РЕЛЬЕФНОГО МОНТАЖА
1.1. Проблемы создания специализированной САПР РМ.
1.1.1. Специфика разработки САПР РМ.
1.1.2. Типовые и нетиповые составляющие разработки САПР РМ.
1.2. Понятия эффективности и классификация ФК САПР на стадии их разработки.
1.2.1. Эффективность ФК и САПР.
1.2.2. Основные и неосновные ФК.
1.2.3. Проблематичные и непроблематичные ФК.
1.3. Принципы разработки САПР РМ.
1.3.1. Принцип основных проблематичных ФК.:.
1.3.2. Принцип функциональной полноты.
1.3.3. Принципы универсальности, специализации и унификации.
1.3.4. Принципы компактности и неизменности информационной базы.
1.3.5. Принцип единства интерфейса пользователя.
1.3.6. Принцип однородности системных и языковых средств разработки.
1.4. Выводы к главе 1.
Глава 2. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РЕЛЬЕФНОГО
МОНТАЖА КАК ОБЪЕКТА ПРОЕКТИРОВАНИЯ
2.1. Предпосылки появления рельефного монтажа.
2.2. Конструкции рельефного монтажа.
2.3. Варианты шагов трассировки.
2.4. Трассировочные возможности.
2.5. Сильноточные цепи рельефного монтажа.
2.6. Взаимовлияющие цепи рельефного монтажа.
2.7. Специальные требования к САПР РМ.
2.8. Выводы к главе 2.
Глава 3. ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ И АЛГОРИТМИЧЕСКОЕ
ОБЕСПЕЧЕНИЕ ПРОБЛЕМАТИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ 3.1. Расстановка корпусов.
3.1.1. Расстановка равногабаритных корпусов.
3.1.2. Постановка и специфика задачи плотного размещения разногабаритных ЭРЭ.
3.1.3. Выбор критериев плотного размещения.
3.1.4. Принцип совмещения противоречивых критериев при размещении.
3.1.5. Выбор и модификация алгоритма размещения по критерию минимального количества связей в сечениях.
3.1.6. Эвристический метод решения задачи оптимального раскроя.
3.1.7. Описание общего алгоритма плотного размещения разногабаритных ЭРЭ.
3.1.8. Направления совершенствования алгоритма размещения разногабаритных ЭРЭ и алгоритма раскроя.
3.2. Упорядочение цепей.
3.3. Трассировщики.
3.3.1. Выбор базового алгоритма трассировки.
3.3.2. Базовый алгоритм трассировки.
3.3.3. Способы повышения быстродействия.
3.3.4. Способы повышения трассировочных способностей.
3.3.5. Дополнительные возможности.
3.4. Доводчики непроведенных связей.
3.4.1. Принцип работы алгоритма доводки непроведенных связей.
3.4.2. Порожденный граф цепи.
3.4.3. Способы формирования порожденного графа цепи и нахождения мешающих цепей.
3.4.4. Алгоритм доводки непроведенных связей.
3.4.5. Анализ эффективности и пути совершенствования алгоритма доводки непроведенных связей.
3.5. Анализ цепей питания.
3.5.1. Формальная постановка задачи.
3.5.2. Описание модели.
3.5.3. Повышение точности решений системы разностных уравнений.
3.5.4. Сокращение времени решений линейной системы уравнений.
3.5.5. Определение исходной дискретности времени разностных уравнений.
3.5.6. Укрупненный алгоритм анализа цепи питания.
3.5.7. Направления совершенствования метода анализа цепей питания.
3.6. Постпроцессоры технологического оборудования.
3.6.1. Способ настройки на формат управляющих программ технологического оборудования.
3.6.2. Способы оптимизации траектории инструмента.
3.7. Визуализация и контроль монтажа.
3.7.1. Функция визуализации монтажа.
3.7.2. Функция контроля проектных норм.
3.8. Сортировка менее чем линейной сложности.
3.8.1. Принцип оптимизации алгоритма поразрядной сортировки.
3.8.2. Первый способ оптимизации.
3.8.3. Определение tn / tm.
3.8.4. Оценка эффективности первого способа оптимизации.
3.8.5. Второй способ оптимизации.
3.8.6. Оценка эффективности второго способа оптимизации.
3.8.7. Третий способ оптимизации.
3.8.8. Оценка эффективности третьего способа оптимизации.
3.8.9. Определение границ эффективности оптимизации поразрядной сортировки.
3.8.10. Обобщение способа оптимизации для двоичнонекратных разрядов.
Сравнение оптимизированных поразрядных сортировок с использованием двоичнократных и двоичнонекратных разрядов.
3.8.12. Оценка сложности оптимизированного алгоритма сортировкипри втором способе оптимизации.
3.9. Выводы к главе 3.
Глава 4. ОПИСАНИЕ САПР RELEF
4.1. Назначение, возможности и среда функционирования.
4.2. Структура и состав.
4.3. Информационная база.
4.3.1. Файлы САПР RELEF.
4.3.2. Директории САПР RELEF.
4.4. Режимы работы интегрированной среды САПР RELEF.
4.4.1. Режим "Выполнение программ".
4.4.2. Режим "Редактор процедур".
4.4.3. Режим "Выполнение процедур".
4.4.4. Режим "Учебник".
4.5. Описание ФК.
4.5.1. Символический ввод исходных данных.
4.5.2. Препроцессор PDIF.
4.5.3. Постпроцессор PDIF.
4.5.4. Расстановка корпусов.
4.5.5. Упорядочение цепей.
4.5.6. Трассировка и Трассировка 2.
4.5.7. Доводка непроведенных связей и Доводка непроведенных связей 2.
4.5.8. Анализ цепей питания.
4.5.9. Деление поля трассировки.
4.5.10. Сбор поля трассировки.
4.5.11. Препроцессор H корпусов.
4.5.12. Постпроцессор H корпусов.
4.5.13. Перенос подводов к ламелям.
4.5.14. Сокращение файла базы.
4.5.15. Контроль базы.
4.5.16. Контроль трассировки.
4.5.17. Визуализация трассировки.
4.5.18. Формирование конструктивных номеров.
4.5.19. Формирование таблиц проверки монтажа.
4.5.20. Расчет площади металлизации.
4.5.1. Постпроцессор технологического оборудования и
Постпроцессор оптимизирующий технологического оборудования.
4.5.22. Компилятор шаблона технологического оборудования.
4.5.23. Визуализация и контроль монтажа.
4.5.24. Вывод базы.
4.5.25. Вывод поля трассировки.
4.5.26. Вывод образа управляющих программ.
4.5.27. Сравнение файлов.
4.5.28. Копирование файла.
4.5.29. Внешний вызов программы.
4.6. Лингвистическое обеспечение.
4.6.1. Язык описания исходных данных для сеточного проектирования монтажа.
4.6.2. Язык описания управляющих параметров постпроцессоров технологического оборудования.
4.6.3. Язык описания шаблона технологического оборудования.
4.6.4. Язык описания версии САПР RELEF.
4.7. Проектирование рельефных плат в САПР RELEF.
4.7.1. Системные подготовительные операции.
4.7.2. Подготовка исходных данных для САПР RELEF.
4.7.3. Разработка процедуры контроля и корректировки исходных данных.
4.7.4. Контроль и корректировка исходных данных для САПР
RELEF.
4.7.5. Разработка процедур проектирования.
4.7.6. Выполнение процедур проектирования.
4.8. Тестирование.
4.9. Методическое и маркетинговое обеспечение.
4.9.1. Проспект и прайс-лист.
4.9.2. Демоверсии.
4.9.3. Система тестирования.
4.9.4. Учебник.
4.9.5. Использование в учебном процессе высшего учебного заведения.
4.9.6. Защита от несанкционированного копирования.
4.10. Выводы к главе 4.
Глава 5. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ
ЭФФЕКТИВНОСТИ АЛГОРИТМОВ ПРОБЛЕМАТИЧНЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ КОМПОНЕНТОВ
5.1. Расстановка корпусов.
5.1.1. Экспериментальный анализ эффективности деконцентрации групп сильно связанных ЭРЭ в алгоритме расстановки равногабаритных ЭРЭ.
5.1.2. Экспериментальный анализ эффективности алгоритма плотного размещения разногабаритных ЭРЭ и ее зависимости от значений управляющих параметров.
5.2. Упорядочение цепей.
5.3. Трассировщики.
5.3.1. Исследование эффективности трассировки в двух описывающих прямоугольниках.
5.3.2. Исследование эффективности ограничения числа изломов одной связи.
5.3.3. Исследование эффективности корректировки последнего луча.
5.3.4. Исследование эффективности выбора направления первого луча.
5.3.5. Исследование эффективности введения фиктивных запретов.
5.3.6. Исследование эффективности перетрассировки.
5.4. Доводчики непроведенных связей.
5.5. Анализ цепей питания.
5.5.1. Исследование зависимости времени решения системы линейных уравнений от ее размерности.
5.5.2. Исследование точности решений при анализе цепей питания.
5.6. Постпроцессоры технологического оборудования.
5.6.1. Исследование зависимости длинны траектории инструмента от минимального количества точек обхода в одной области.
5.6.2. Анализ эффективности оптимизации минимального количества точек обхода в одной области.
5.7. Визуализация и контроль монтажа.
5.8. Экспериментальное сравнение оптимизированной поразрядной сортировки с быстрой сортировкой.
5.9. Выводы к главе 5.
Рекомендованный список диссертаций по специальности «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», 05.13.12 шифр ВАК
Интегрированная САПР топологии проводниковых слоёв коммутационных оснований помехозащищенных интегральных радиоэлектронных устройств2000 год, кандидат технических наук Кутырёв, Андрей Владимирович
Математические модели и алгоритмы автоматизированной разводки соединений печатных плат и БИС2001 год, кандидат технических наук Полубасов, Олег Борисович
Разработка и исследование компонентов программного обеспечения гибкой системы автоматизированного проектирования схем электронно-вычислительной аппаратуры1985 год, кандидат технических наук Изаксон, Давид Ханаанович
Математическое и алгоритмическое обеспечение для системы визуализации в САПР2011 год, кандидат технических наук Котов, Дмитрий Сергеевич
Исследование и разработка алгоритмов размещения компонентов ГБИС с помощью ЭВМ1984 год, кандидат технических наук Гейко, Геннадий Дмитриевич
Введение диссертации (часть автореферата) на тему «САПР рельефного монтажа»
В настоящее время существует значительное количество различных технологических процессов изготовления печатного монтажа (ПМ). Большая часть таких технологических процессов диктует свои правила выполнения проводящего рисунка.
Современными средствами проектирования проводящего рисунка являются САПР технического проектирования ПМ или подсистемы технического проектирования ПМ (в дальнейшем то и другое будет называться САПР ПМ). При разработке таких САПР существует два альтернативных подхода:
- создание универсальных САПР, обеспечивающих проектирование проводящего рисунка для широкого спектра технологических процессов изготовления ПМ;
- создание специализированных САПР, ориентированных на какую-либо одну (иногда несколько близких по правилам выполнения проводящего рисунка) технологию ПМ.
Обычно расплатой за универсальность бывает меньшая эффективность работы универсальных САПР по сравнению со специализированными. Под меньшей эффективностью работы здесь понимается:
- большая сложность и продолжительность настройки на конкретные правила выполнения проводящего рисунка;
- меньшие трассировочные способности;
- большее время цикла проектирования.
Использование универсальных САПР оправдано при условии одновременного применения нескольких техпроцессов изготовления ПМ или "быстрой" их смене. При использовании одного стабильного техпроцесса изготовления ПМ использование специализированных САПР дает значительный выигрыш в эффективности работы по сравнению с использованием универсальных САПР, особенно при проектировании большого количества сложных по проведению трассировки объектов проектирования.
Рельефный монтаж (РМ), являясь альтернативой ПМ, обладает свойством стабильности правил выполнения проводящего рисунка на протяжении всей эволюции его технологических процессов. Использование в одних и тех же устройствах одновременно рельефных и печатных плат создает дополнительные конструкторские проблемы и приводит к снижению конструктивных и технологических показателей этих устройств. Поэтому у разработчиков электронных устройств, использующих рельефные платы (РП), обычно отсутствует потребность в проектировании печатных плат (1111). Кроме того опыт показал, что эффективность использования универсальных коммерческих САПР для проектирования РМ весьма не высока, что связано как с особенностями типовых функций САПР, так и со специфическими задачами, возникающими при проектировании РП. Все это, а также перспектива широкого использования РП, является убедительным обоснованием создания специализированной САПР рельефного монтажа (САПР РМ). Такая САПР, созданная для "ранних технологий", оказывается пригодной для современных технологий РМ, что подтверждается почти 20-летним опытом автора по разработке и эксплуатации САПР РМ.
Однако существуют причины, вызывающие необходимость создания новых САПР РМ. Это - переход на "новую" аппаратную платформу или использование на "старой" аппаратной платформе "новых" операционных систем, не совместимых по требованиям к загрузочным модулям со "старыми" операционными системами. Так первая САПР РМ (Комплекс прикладных программ автоматизации проектирования рельефных печатных плат (КППАП РПП)) была разработана для всех моделей ЕС ЭВМ и могла работать под управлением практически любой версии ОС ЕС. Интенсивная ликвидация вычислительных центров, оснащенных ЕС ЭВМ, и массовое оснащение предприятий персональными ЭВМ в России в 1991ч-1993 годах послужило причиной создания САПР RELEF (для проектирования РМ), работающей на РС-АТ всех моделей (включая младшие) под управлением MS-DOS. В настоящее время на платформах РС-АТ идет широкое внедрение ОС WINDOWS, что потребует создания новой САПР РМ (в силу большей "строгости" WINDOWS, чем MS-DOS, к загрузочным модулям). Ближайшей перспективой представляется широкое оснащение предприятий рабочими станциями, что повлечет за собой разработку САПР РМ на их платформе (вероятно, под управлением ОС UNIX).
Таким образом, в отличие от специализированных САПР ПМ, САПР РМ разрабатывается "заново" не при смене технологических процессов, а только при смене аппаратной платформы или при переходе на принципиально новую операционную систему. Поэтому необходимость создания "новых" САПР РМ все-таки существует (пока, во всяком случае, не реализована концепция полностью открытых программных систем). Использование апробированных составляющих разработки САПР РМ позволяет существенно сократить сроки и уменьшить трудоемкость новых разработок. Созданию таких составляющих, а также обоснованию их эффективности посвящена данная диссертационная работа, темой которой является "САПР рельефного монтажа".
Актуальность темы.
В настоящее время существует большое число работ, освещающих методические и алгоритмические аспекты создания САПР. Как правило эти публикации достаточно полно и хорошо отражают все вопросы, связанные с созданием универсальных САПР. Создание же специализированных САПР во многом требует учета специфики конкретного объекта проектирования и в таких работах достаточно полно отражено быть не может. Если же конкретная работа посвящена разработке специализированной САПР ПМ, создаваемой для конкретной технологии ПМ, то всех особенностей, обеспечивающих высокую эффективность САПР РМ, такая работа также содержать не может.
Отсутствие методических работ по созданию специализированных САПР РМ, а также обоснованная выше потребность создания новых САПР РМ определяют актуальность темы диссертационной работы.
Цель работы.
Целью диссертационной работы является разработка методических вопросов создания специализированных САПР РМ, а также создание апробированных эффективных составляющих разработки САПР РМ для использования в новых САПР РМ.
Методы исследования.
При разработке вопросов, рассматриваемых в диссертационной работе, используются методы теории графов, нелинейного программирования, теоретической электротехники и методы решения задачи "раскроя".
Объем работы.
Диссертационная работа состоит из введения, пяти глав и заключения, списка литературы и 9 приложений. Работа содержит 230 страниц текста, выполненных в текстовом редакторе WORD 6, 62 иллюстрации, 43 таблицы 34 страницы приложений, список литературы из 89 наименований.
Похожие диссертационные работы по специальности «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», 05.13.12 шифр ВАК
Быстродействующий метод размещения элементов СБИС с учетом загрузки коммутационных слоев2006 год, кандидат технических наук Марченко, Михаил Александрович
Оптимизация функциональных параметров аналоговых микросхем на этапе конструкторско-топологического проектирования1998 год, кандидат технических наук Мещеряков, Михаил Васильевич
Исследование и разработка параллельных алгоритмов трассировки БИС1998 год, кандидат технических наук Ховансков, Сергей Андреевич
Методы и алгоритмы пространственной трассировки печатных плат1999 год, кандидат технических наук Горбачев, Андрей Александрович
Вопросы разработки алгоритмического и программного обеспечения, предназначенного для решения одного класса задач конструкторского проектирования цифровой аппаратуры1984 год, кандидат физико-математических наук Тимофеева, Надежда Константиновна
Заключение диссертации по теме «Системы автоматизации проектирования (по отраслям)», Кокотов, Валерий Зямович
5.9. Выводы к главе 5
1. Применение способа деконцентрации групп сильно связанных ЭРЭ в "стягивающих" алгоритмах расстановки равногабаритных ЭРЭ дает эффект увеличения трассировочных возможностей при наличии свободных установочных мест на поле расстановки. Проявление такого эффекта тем больше, чем больше процент свободных установочных мест.
2. Для предложенного алгоритма плотного размещения разногабаритных ЭРЭ экспериментально установлены следующие закономерности:
- косвенный критерий качества размещения - процент дихотомического деления - при значениях >50% хорошо согласуется с прямым критерием качества размещения - трассируемостью;
- неучет фактора рядности в алгоритма плотного размещения разногабаритных ЭРЭ приводит к значительным флуктуациям экспериментальных зависимостей трассируемости от процента дихотомического деления по отношению к теоретической зависимости;
- эффективность разработанного алгоритма и его программной реализации даже при наличии всех обнаруженных и не обнаруженных недостатков весьма велика и сравнима с эффективностью "ручного" размещения, выполненного опытным специалистом;
- важнейшим направлением совершенствования алгоритма плотного размещения является обеспечение учета фактора рядности.
3. Предложенный в разделе 3.2 способ упорядочения цепей обеспечил улучшение трассируемости для всех 10-и типов РП, использованных в экспериментах, при применении одного из трассировщиков САПР RELEF.
4. Экспериментальное исследование трассировщиков САПР RELEF показало:
- использование трассировки в двух описывающих прямоугольниках по* вышает трассировочные способности базового алгоритма трассировки, обеспечивая существенную экономию времени трассировки;
- ограничение числа "изломов" одной связи в базовом алгоритме трассировки сокращает время трассировки при оптимальном соотношении числа "изломов" в первом и втором описывающих прямоугольниках;
- корректировка последнего луча для некоторых РП может повысить трассировочные способности базового алгоритма трассировки;
- выбор направления первого луча в базовом алгоритме трассировки может эффективно повышать трассировочные способности, однако априорно нельзя отдать предпочтение какому-либо одному направлению первого луча;
- введение фиктивных запретов является самым эффективным средством повышения трассировочных способностей базового алгоритма трассировки даже при введении таких запретов по всему полю трассировки. Выбор шага введения фиктивных запретов существенно влияет на эффективность этого приема;
- использование перетрассировки эффективно для повышения трассировочных способностей базового алгоритма трассировки только в сочетании с введением фиктивных запретов. При этом сочетании достигается самое высокое повышение трассировочных способностей даже при неоптимальном выборе шага введения фиктивных запретов.
5. Эффективность предложенной модификации алгоритма доводки не-проведенных связей весьма высока, что обеспечивает в САПР ШЗЬЕР стопроцентную трассировку реальных РП даже весьма высокой сложности трассировки. В проводимых экспериментах время доводки реальных РП высокой сложности при числе непроведенных связей 1+26 не превышает 10 минут на РС-АТ 386/40. Зависимость времени доводки от числа непроведенных связей не монотонна, но имеет тенденцию возрастания с увеличением числа таких связей.
6. Использование способов сокращения времени решения линейной алгебраической системы уравнений в ФК "Анализ цепей питания" принципиально обеспечили возможность расчета статического и динамического режимов цепей питания реальных РП, имеющих более 1000 узлов, за приемлемое время. Для расчета динамического режима анализируемой цепи питания экспериментально подтверждена эффективность способа определения дискретности времени, предложенного в подразделах 3.5.3 иЗ.5.5 и обеспечивающего заданную точность решений при "почти минимальном" количестве решаемых систем уравнений.
7. Первый способ оптимизации траектории инструмента в постпроцессоре технологического оборудования позволяет в 2+4 раза сократить длину такой траектории при оптимальном выборе значения параметра оптимизации ор, а второй способ обеспечивает выбор такого оптимального значения ор, увеличивая время формирования УП не более, чем в 6 раз.
8. Сложность алгоритма контроля проектных норм, реализованного в ФК "Визуализация и контроль монтажа", нелинейна, но асимптотически линейна по отношению к числу элементов проводящего рисунка РП. На линейном участке зависимость времени контроля от числа элементов проводящего рисунка такова, что добавление 1 ООО таких элементов увеличивает время контроля приблизительно на 45,5 секунды (на РС-АТ 386/40).
9. Экспериментальное сравнение разработанного алгоритма сортировки менее чем линейной сложности (оптимизированной поразрядной сортировки) с алгоритмом быстрой сортировки (quicksort) позволило сформулировать следующие выводы:
- эффективность оптимизированной поразрядной сортировки по сравнению с эффективностью quicksort растет с уменьшением разрядности ключа сортировки и увеличением длины сортируемых массивов;
- для "почти упорядоченных" массивов оптимизированная поразрядная сортировка существенно эффективней quicksort при разрядности ключа до 80 байт и длине сортируемых массивов более 40 элементов;
- для "сильно неупорядоченных" массивов при их длине более 200 элементов и при разрядности ключа сортировки менее 40 байт оптимизированная поразрядная сортировка эффективней quicksort;
- при любой разрядности ключа сортировки и любой степени упорядочения сортируемого массива, начиная с определенной длины такого массива, эффективность оптимизированной поразрядной сортировки становится выше эффективности quicksort, и с увеличением длины такого массива разница их эффективности увеличивается.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Основной проблемой, решаемой в диссертационной работе, является разработка методических вопросов "быстрого" создания специализированных САПР рельефного монтажа для функционирования на "новых" аппаратных платформах или для принципиально "новых" операционных систем "старых" аппаратных платформ.
Стабильность правил выполнения проводящего рисунка РМ позволяет обеспечить высокую преемственность при разработке новых САПР РМ. При этом заимствуемые составляющими разработки САПР должны иметь высокую эффективность.
В диссертационной работе обобщен опыт автора по созданию двух САПР РМ - Комплекса прикладных программ автоматизации проектирования рельефных печатных плат (КППАП РПП) и САПР RELEF, каждая из которых имеет несколько версий, и которые реализованы на принципиально различных аппаратных платформах (ЕС ЭВМ и РС-АТ). Причем, если КППАП РПП являлся "первой" САПР РМ, то САПР RELEF создавалась с заимствованием составляющими разработки КППАП РПП. Опыт такого заимствования позволил в кратчайшие сроки разработать большинство ФК, обладающих высокой эффективностью, подтвержденной эксплуатацией КППАП РПП. Более того, при создании САПР RELEF были заимствованы и некоторые другие составляющие разработки САПР. Это позволило сосредоточить усилия на проблемах, связанных с использованием конкретной аппаратной платформы и конкретной операционной системы, а также на создании принципиально новых ФК, обеспечивающих большую эффективность САПР и высокую степень бездефектности проектирования.
Заимствование составляющих разработки САПР является фактически формой передачи результата и опыта создания предшествующих САПР. Особая эффективность такого подхода должна проявляться для САПР со стабильными (по правилам проектирования) объектами проектирования. Именно к таким объектам проектирования, в силу стабильности правил выполнения проводящего рисунка, относится РМ.
Для обеспечения быстрой разработки новых эффективных САПР РМ в диссертационной работе получены следующие основные результаты:
1. Обоснована полная заимствуемость следующих составляющих разработки новых САПР РМ:
- специальные требования к САПР РМ, определяемые конструкцией РП;
- принципы разработки САПР РМ; * - математическое обеспечение;
- лингвистическое обеспечение, определяемое конструкцией РМ;
- методическое обеспечение разработки процедур проектирования РМ;
- критерии оценки функционирования САПР РМ.
2. Предложены простые оценки эффективности ФК и САПР, позволяющие анализировать эффективность создаваемой САПР на ранних стадиях разработки.
3. Предложена классификация ФК, позволившая сформулировать принципы разработки, способствующие введению в эксплуатацию новых САПР в кратчайшие сроки.
4. Сформулированы принципы разработки САПР, обеспечивающие эффективность и быстроту разработки, а также удобство использования и сопровождения создаваемой САПР.
5. Описаны конструктивные особенности РМ, отражающие его специфику как объекта проектирования, и сформулированы специальные требования к САПР РМ.
6. Разработаны эффективные алгоритмы проблематичных ФК, позволяющие решать следующие задачи проектирования РМ:
- расстановка равногабаритных и размещение разногабаритных ЭРЭ;
- упорядочение цепей для последовательных алгоритмов трассировки;
- автоматическая трассировка РМ;
- автоматическая доводка непроведенных связей;
- анализ статического и динамических режимов цепей питания;
- оперативная настройка постпроцессора технологического оборудования на формат управляющих программ и оптимизация траектории инструмента;
- контроль проектных норм спроектированного проводящего рисунка.
7. Разработан алгоритм внутренней сортировки менее чем линейной сложности.
8. В качестве примера САПР РМ, разработанной в соответствии с предложенными концепциями, приведено краткое описание САПР RELEF.
9. Экспериментально подтверждена эффективность разработанных алгоритмов всех проблематичных функциональных компонентов САПР РМ.
10. Экспериментально подтверждена эффективность разработанной сортировки менее чем линейной сложности путем сравнения ее с "быстрой сортировкой" (quicksort).
Использование предложенных подходов к проектированию новых САПР РМ, а также использование предложенных в диссертационной работе эффективных алгоритмов проектирования РМ, позволит быстро и с минимальной трудоемкостью создавать новые эффективные САПР РМ, что в свою очередь обеспечит высокую экономическую эффективность таких разработок.
Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Кокотов, Валерий Зямович, 1998 год
1. Абрайтис Л. Б. Лучевой алгоритм проведения печатных соединений. -Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, 1968, вып. 3, с. 35 - 46.
2. Абрайтис Л. Б., Шейнаускас Р. И., Желевичус В. А. Автоматизация проектирования ЭВМ. М.: Сов. радио, 1978, 272 с.
3. Абрайтис Л. Б. Автоматизация проектирования топологии цифровых интегральных микросхем. М.: Радио и связь, 1985, 198 с.
4. Автоматизация проектирования матричных КМОП БИС., Под ред. А. В. Фомина.- М.: Радио и связь, 1991, 256 с.
5. Автоматизированное конструирование монтажных плат РЭА, Справочник специалиста., Под ред. Л. П. Рябова.- М.: Радио и связь, 1986, 192 с.
6. Алферов А. В., Богданов А. В., Богданов Ю. А. Двухсторонние рельефные печатные платы как альтернатива многослойным. Электронные компоненты, 1997, № 7(8), с. 14 - 17.
7. Анго А. Математика для электро- и радиоинженеров. М.: Наука, 1967,780 с.
8. Андранатий Н. 3., Афанасьев С. В. Технология и качество в производстве цифровых управляющих вычислительных машин. Кишинев: Картя Мол-довеняскэ, 1983, 167 с.
9. Бахтин Б. И. Автоматизация в проектировании и производстве печатных плат радиоэлектронной аппаратуры. Л.: Энергия, 1979, 120 с.
10. Березин И. С., Жидков Н. П. Методы вычислений, том второй. М.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1960, 620 с.
11. Богданов Ю. А. Современные методы проектирования и изготовления печатных плат и перспективы развития рельефного печатного монтажа. Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, 1980, вып. 5, с. 106 - 113.
12. Выбор базовых конструкций. Научно-технический отчет. Книга 3. -Коллектив авторов, НИЦЭВТ, 1986, 36 с.
13. Годин Э. М. Технология производства Р1111 и автоматизированная подготовка управляющих перфолент для операций их механообработки на станках с ЧПУ. М.: МАИ, 1990, 56 с.
14. Гурвич Е. И., Крапчин А. И. Быстродействующий алгоритм трассировки двухсторонних печатных плат. В кн. Вычислительная техника, т. IV, Каунас, политехи, ин-т, 1973, с. 132 - 136.
15. Деньдобренко Б. Н., Малика А. С. Автоматизация конструирования РЭА. М.: Высшая школа, 1980, 384 с.
16. Защита программного обеспечения. Под ред. Д. Гроувера. - М: Мир, 1992,286 с.
17. Зиман Ю. Л., Рябов Г. Г. Волновой алгоритм и электрические соединения. В кн. Электронные вычислительные машины. ИТМ и ВТ АН СССР. -М., 1965, 104 с.
18. Икрамов X. Д. Численные методы для симметричных линейных систем. М.: Наука, 1988, 160 с.
19. Кнут Д. Искусство программирования для ЭВМ, т. 3, Сортировка и поиск. М.: Мир, 1978, 846 с.
20. Кокотов В. 3. Комплекс программ автоматизации проектирования рельефных печатных плат. Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, 1982, вып. 1, с. 21 -27.
21. Кокотов В. 3. Деконцентрация групп сильно связанных элементов при автоматической расстановке в САПР. Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, 1984, вып. 1, с. 87-91.
22. Кокотов В. 3. Анализ трассируемости печатных плат на стадии разработки базовой конструкции. Вопросы радиоэлектроники, сер. ЭВТ, 1984, вып. 1, с. 92- 100.
23. Кокотов В. 3. Методы анализа и оптимального синтеза конструкций печатных плат по критерию трассируемости. Диссертация на соискание степени кандидата технических наук, НИЦЭВТ, 1984, 214 с.
24. Кокотов В. 3. Оптимизация параметров базовых конструкций печатного монтажа по критерию трассируемости. Вопросы радиоэлектроники, сер.
25. ЭВТ, 1987, вып. 3, с. 80-92.
26. Кокотов В. 3. Уменьшение машинных ресурсов при трассировке конструктивов с большим трассировочным пространством. Материалы Всесоюзной школы-семинара "Разработка и внедрение в народное хозяйство ЕС ЭВМ", Тбилиси, 1987, с. 34-36.
27. Кокотов В. 3., Кирсанов А. Е., Коновалова Г. В., Иванов М. А. Адаптация САПР рельефных плат к проектированию толстопленочных микросборок. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 1992, № 1, с. 55 -58.
28. Кокотов В. 3. САПР RELEF для проектирования рельефного печатного монтажа. Технология и конструирование в электронной аппаратуре, 1993, № 1, с. 10- 14.
29. Кокотов В. 3. Конструкции, технология и автоматизированное проектирование рельефного монтажа. Учебное пособие -М.: Издательство МАИ, 1998,96 с.
30. Кокотов В. 3., Сычева Е. В. САПР рельефного монтажа. PCWEEK (RUSSIAN EDITION), 1998, 24 марта - 30 апреля, № 11(135), с. 37.
31. Кокотов В. 3. Автоматизированное проектирование рельефного монтажа. Проблемы информатизации, 1998, №3, с
32. Кокотов В. 3. Поразрядная сортировка менее чем линейной сложности. Информационные технологии, 1998, № 10, с. 14-21.
33. Кокотов В. 3. Алгоритм плотного размещения разногабаритных элементов на плате. Информационные технологии, 1998, № 11, с. ib~2i.
34. Корячко В. П., Курейчик В. М., Норенков И. П. Теоретические основы САПР. М.: Энергоатомиздат, 1977, 400 с.
35. Кристофидес Н. Теория графов. Алгоритмический подход. М.: Мир, 1978, 432 с.
36. Лазарева Т. С. Алгоритм трассировки печатных соединений на основе представления о каналах. Автоматика и вычислительная техника, 1969, № 5. с. 12-15.
37. Лорин Г. Сортировка и системы сортировки. М.: Наука, 1983, - 384с.
38. Норенков И. П. Разработка систем автоматизированного проектирования. Учебник для вузов. М.: Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 1994, 207 с.
39. Нэйгел Т. Усиление интереса к рельефным платам. Электроника (США, рус. пер.), 1986, т. 59, N 8, с. 92-94.
40. Носов Л. В., Рабинович Е. Б., Фейнберг В. 3. Программный контроль ^ чертежей фотошаблонов ИС. Электронная техника, Сер. 3, Микроэлектроника, 1978, N 4, с. 95 - 102.
41. Орловский Г. В. Система алгоритмов для трассировки двухсторонних и многослойных печатных плат. Обмен опытом в радиопромышленности, 1975, вып. 6, с. 107- 115.
42. Петренко А. И., Тетельбаум А. Я. Формальное конструирование электронно-вычислительной аппаратуры. М.: Сов. радио, 1979, 256 с.
43. Петухов Г. А., Смолин Г. Г., Юлин Б. И. Алгоритмические методы конструкторского проектирования узлов с печатным монтажом. М.: Радио и связь. 1987, 150 с.
44. Проектирование панелей с Ml 111. Научно-технический отчет. Книга 14. Коллектив авторов, НИЦЭВТ, 1986, 42 с.
45. Разработка базового матричного кристалла И-300 и матричных БИС на его основе. Коллектив авторов, НИЦЭВТ, 1983, 182 с.
46. Расторгуев С. П. Программные методы защиты информации в компьютерах. М: Издательство Агенства "Яхтсмен", 1993, 188 с.
47. Рвачев В. Я. Геометрические приложения алгебры логики. Киев: Техника. 1967,211 с.
48. Рябов Л. П., Темницкий Ю. Н. Автоматическое редактирование печатного монтажа. Обмен опытом в радиопромышленности, 1978, вып. 4 - 5, с. 86- 88.
49. Рябов Л. П., Темницкий Ю. Н. Деформация лабиринта при автоматической доразводке печатных плат. Обмен опытом в радиопромышленности, 1978, вып. 4 - 5, с. 88 - 89.
50. Саати Т. Целочисленные методы оптимизации и связанные с ними экстремальные проблемы. -М.: Мир, 1973, 302 с.
51. Савельев А. Я., Овчинников В. А. Конструирование ЭВМ и систем. -М.: Высшая школа, 1989, 311 с.
52. Селютин В. А., Гуревич Д. 3. Реализация на ЦВМ системы алгоритмов технологического проектирования. Электронная техника", сер. Микроэлектроника, 1971, вып. 6, с. 145 - 152.
53. Селютин В. А. Машинное конструирование электронных устройств. -М.: Сов. радио, 1977, 384 с.
54. Селютин В. А. Автоматизированное проектирование топологии БИС.- М.: Радио и связь, 1983.
55. Сорокопуд В. А. Автоматизированное конструирование микроэлек-^ тронных блоков с помощью малых ЭВМ. М.: Радио и связь, 1988, 128 с.
56. Соукуп И. Компоновка электронных схем. ТИИЭР, 1981, т. 69, с. 119
57. Спесивцев А. В., Вегнер В. А., Крутяков А. Ю., Серегин В. В., Сидоров В. А. Защита информации в персональных ЭВМ. М.: Радио и связь: МП "Веста", 1992, 191 с.
58. Стоян Ю. Г. Размещение геометрических объектов.- Киев: Наукова думка, 1975, 234 с.
59. Стоян Ю. Г., Гиль Н. И. Методы и алгоритмы размещения плоских геометрических объектов.- Киев: Наукова думка, 1976, 247 с.
60. Теория и методы автоматизации проектирования вычислительных систем. Под ред. Н. М. Брейера. М.: Мир, 1977, 288 с.
61. Тьюарсон Р. Разреженные матрицы. М.: Мир, 1977, 192 с.
62. Ульман Дж. Д. Вычислительные аспекты СБИС.- М.: Радио и связь, 1990, 480 с.
63. Ушаков Н. Н. Технология производства ЭВМ. М.: Высшая школа, 1991,416 с.
64. Файнберг В. 3. Геометрические задачи машинной графики больших интегральных схем. -М.: Радио и связь, 1987, 176 с.
65. Химмельблау Д. Прикладное нелинейное программирование. -М.: Мир, 1975, 536 с.
66. Ху Т. Целочисленное программирование и потоки в сетях. -М.: Мир, 1975,536 с.
67. Штейн М. Е., Штейн Б. Е. Методы машинного проектирования цифровой аппаратуры. М.: 1973, 293 с.
68. Щербаков А. Защита от копирования. М.: Издательство "ЭДЭЛЬ", 1992, 80 с.
69. Breuer М. Min cut placement. - J. Des. Autom. and Fault - Tolerant Comput., 1977, v. 1, p. 343 - 362.
70. Ding-Lan Shen, Chin-Hung Wu, Shie-Jue Lee. A Channel Rauting Expert for VLSI Design. Expert Systems with Applications., An International Journal., vol. 12, 1997, p. 209-223.
71. Freitag H. Design automation for large scale integration. In. Wescon Technical Papers., Los Angeles, Calif. 1966.
72. Gresse M. A. Une methode de trase an technologie blocs dinses. In. Colloque international sur la microelectronique avansee., Paris, Dunod, 1970, p. 393 -401.
73. Heiss S. A path connections algorithm for multilayer boards. In. Proc. of the 8th Annual 1969, IEEE Region III Convention, 1969, p. 86 - 96.
74. Heller W. R., Mikhail W. F., Donath W. E. Prediction of wiring space requirements for LSI. J. Des. Autom. and Fault - Tolerant Comput., 1978, v. 2, № 2, p. 117- 144.
75. Keeler R. Image Transfer Keeps Pact With Tech-nology.- ELECTRONIC PACKAGING & PRODUCTION, 1983, Decem-ber, p. 64-71.
76. Keeler R. Molded Circuit Boards Compete for High-Volume Markets. -ELECTRONIC PACKAGING & PRODUCTION, 1986, Iune, p. 54-58.
77. Lass S. E. Automated Printed Curcuit Routing with a Stepping Aperture. -Comm. ACM, 1969. Vol. 12, May. p. 262 265.
78. Lee C. V. An algorithm for path connections and its applications. IRE Trans, on Elec. Comp, v. EC-10, 1961, № 3, p. 346 - 366.
79. Mikami K., Tabuchi K. A computer program for optimal routing of printed circuit conductor. In: IFIP Congress 68, Edinburg 1968, p. 76 - 79.
80. Rubin F. An iterative technique for printed wire routing. In: Proc. 11th Design Automation Workshop, 1974, p. 308 - 316.
81. Rubin F. The Lee path connection algorithm. IEEE Trans., 1974, v. C-23, №9, p. 907-914.
82. Soukup J. Fast maze router. In: Proc. 15th Design Automation Conference, 1978, p. 100 - 102.
83. Tong Gao, P. M. Vaidya, C. L. Liu. A performance driven macro-cell placement algorithm: 29th ACM/IEEE Design Automation Conference, 1992, p. 147- 152.
Обратите внимание, представленные выше научные тексты размещены для ознакомления и получены посредством распознавания оригинальных текстов диссертаций (OCR). В связи с чем, в них могут содержаться ошибки, связанные с несовершенством алгоритмов распознавания. В PDF файлах диссертаций и авторефератов, которые мы доставляем, подобных ошибок нет.