- •Тема 1. Введение в автоматизированное проектирование
- •Системный подход к проектированию Понятие инженерного проектирования
- •Принципы системного подхода
- •Основные понятия системотехники
- •1.2. Структура процесса проектирования Иерархическая структура проектных спецификаций и иерархические уровни проектирования
- •Стадии проектирования
- •Содержание технических заданий на проектирование
- •Классификация моделей и параметров, используемых при автоматизированном проектировании
- •Типовые проектные процедуры
- •1.3. Системы автоматизированного проектирования и их место среди других автоматизированных систем Этапы жизненного цикла промышленных изделий
- •Структура сапр
- •Разновидности сапр
- •Понятие о cals-технологиях
- •1.4. Особенности проектирования автоматизированных систем Этапы проектирования
- •Открытые системы
- •Глава 2. Техническое обеспечение систем автоматизированного проектирования
- •2.1. Структура технического обеспечения
- •Требования, предъявляемые к техническому обеспечению
- •Типы сетей
- •Эталонная модель взаимосвязи открытых систем
- •2.2. Аппаратура рабочих мест в автоматизированных системах проектирования и управления Вычислительные системы в сапр
- •Периферийные устройства
- •Особенности технических средств в асутп
- •2.3. Методы доступа в локальных вычислительных сетях Множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов
- •Маркерные методы доступа
- •2.4. Локальные вычислительные сети Ethernet Состав аппаратуры
- •Структура кадра
- •Разновидности сетей Ethernet
- •2.5. Сети кольцевой топологии Сеть Token Ring
- •Сеть fddi
- •2.6. Каналы передачи данных в корпоративных сетях Характеристики и типы каналов передачи данных
- •Радиоканалы
- •Аналоговые каналы
- •Цифровые каналы
- •Организация дуплексной связи
- •2.7. Стеки протоколов и типы сетей в автоматизированных системах Протокол tcp
- •Протокол ip
- •Адресация в tcp/ip
- •Другие протоколы стека tcp/ip
- •Протоколы spx/ipx
- •Сети х.25 и Frame Relay
- •Сети atm
- •Промышленные сети
- •Сетевое коммутационное оборудование
- •Глава 3. Математическое обеспечение анализа проектных решений
- •3.1. Компоненты математического обеспечения
- •Математический аппарат в моделях разных иерархических уровней
- •Требования к математическим моделям и численным методам в сапр
- •Место процедур формирования моделей в маршрутах проектирования
- •3.2. Математические модели в процедурах анализа на макроуровне Исходные уравнения моделей
- •Примеры компонентных и топологических уравнений
- •3.3. Методы и алгоритмы анализа на макроуровне Выбор методов анализа во временной области
- •Методы решения систем линейных алгебраических уравнений
- •Многовариантный анализ
- •3.4. Математическое обеспечение анализа на микроуровне Математические модели на микроуровне
- •Методы анализа на микроуровне
- •3.5. Математическое обеспечение анализа на функционально-логическом уровне Моделирование и анализ аналоговых устройств
- •Математические модели дискретных устройств
- •Методы логического моделирования
- •3.6. Математическое обеспечение анализа на системном уровне Основные сведения из теории массового обслуживания
- •Аналитические модели смо
- •Имитационное моделирование смо
- •Событийный метод моделирования
- •Сети Петри
- •Анализ сетей Петри
- •3.7. Математическое обеспечение подсистем машинной графики и геометрического моделирования Компоненты математического обеспечения
- •Геометрические модели
- •Методы и алгоритмы машинной графики (подготовки к визуализации)
- •Глава 4. Система автоматизированного проектирования autocad.
- •4 .1. Введение в AutoCad. Пользовательский интерфейс. Команды управления экраном Структура экрана
- •Выбор объектов.
- •Ввод координат.
- •Команды управлением экраном
- •4.2. Средства обеспечения точности. Сетка и Шаговая привязка
- •Режим орто и Объектная привязка.
- •Объектное и полярное отслеживание
- •Динамический ввод
- •4.3. Команды рисования
- •Команды редактирования объектов
- •Управление свойствами объектов. Слои. Свойства объектов.
- •Размеры.
- •Блоки. Работа с текстом
- •Редактирование вхождений (блоков).
- •Работа с текстом.
- •Компоновка чертежа, вывод на печать
- •Настройка параметров листа и печати
Организация дуплексной связи
Для организации дуплексной связи, т. е. одновременной передачи информации по линии в обоих направлениях, используют следующие способы:
четырехпроводная линия связи — одна пара проводов для прямой и другая — для обратной передачи, что, естественно, дорого;
частотное разделение — прямая и обратная передачи ведутся на разных частотах, но при этом полоса для каждого направления сужается более чем вдвое по сравнению с полосой симплексной (однонаправленной) связи;
эхо-компенсация—при установлении соединения с помощью посылки зондирующего сигнала определяются параметры (запаздывание и мощность) эха — отраженного собственного сигнала; в дальнейшем из принимаемого сигнала вычитается эхо собственного сигнала.
2.7. Стеки протоколов и типы сетей в автоматизированных системах Протокол tcp
Протоколы, используемые совместно в сетях определенного типа, объединяют в совокупности, называемые стеками протоколов. Широко известны стеки протоколов ТСР/IР, SPX/IPX, X.25, Frame Relay (FR), ATM, семиуровневые протоколы ЭМВОС.
Наибольшее распространение получили протоколы TCP/IP в связи с их использованием в качестве основных в сети Internet. TCP/IP — пятиуровневые протоколы, но базовыми среди них, давшими название всей совокупности, являются протокол транспортного уровня TCP (Transmission Control Protocol )и протокол сетевого уровня IP (Internet Protocol). Эти протоколы поддерживаются такими ОС, как Unix и Windows.
TCP —дуплексный транспортный протокол с установлением соединения. Под установлением соединения подразумевают установление виртуального канала в сети путем обмена запросом и согласием на соединение между отправителем и получателем сообщения. К другим функциям TCP относятся упаковка и распаковка пакетов на концах транспортного соединения; управление потоком - получатель одновременно с подтверждением правильности передачи сообщает размер окна, т. е. число пакетов, которые получатель готов принять, или, что практически то же самое, число пакетов, которые отправитель может послать в сеть, не дожидаясь получения подтверждения об их правильном приеме; помещение срочных данных между специальными указателями, т. е. возможность управлять скоростью передачи.
В программном обеспечении протокола TCP имеется программа-агент, которая постоянно готова к работе и при приходе запроса и установлении соединения генерирует свою копию для обслуживания создаваемого соединения, а сама программа-родитель ждет новых вызовов.
В схеме установления соединения в сетях клиент — сервер предусмотрена посылка клиентом запроса на соединение (команда ACTIVE_OPEN) с указанием адреса сервера, тайм-аута (времени жизни), уровня секретности. Можно сразу же поместить в запрос данные (тогда используется команда ACTIVE_OPEN_WITH_DATA). Если сервер готов к связи, он отвечает командой согласия (OPEN_RECEIVED), в которой назначает номер соединения. Далее командой SEND посылаются данные, а командой DELIVER подтверждается их получение. Разъединение выполняется обменом командами CLOSE и CLOSING.
В одноранговых сетях используется трехшаговая процедура установления соединения. Сначала инициатор А посылает запрос на установление прямого соединения, затем приемник В отвечает согласием и посылает запрос на установление обратного соединения, узел А отвечает на это согласием.
Структура TCP-пакета (в скобках указано число битов) в предположении, что пакет посылается от узла А к узлу В:
• порт отправителя Л (16);
• порт получателя 5(16);
• код позиции в сообщении, т. е. порядковый номер первого байта в поле данных пакета, посылаемого от А к В (32);
• подтверждение в виде номера следующего байта, ожидаемого от узла 5(32);
• управление (16), включающее данные о размере заголовка и ряд однобитовых признаков, например запроса на соединение, конца передаваемых данных, срочности передачи данных и т. п.;
• размер окна (16), предлагаемый узлом А, т. е. число байтов, которое может послать узел В до получения подтверждения от узла А;
• контрольный код (16);
• дополнительные признаки (16);
• опции (24);
• заполнитель (8);
• данные.
Протокол TCP является байтовым в том смысле, что каждый байт сообщения получает свой порядковый номер. Отсюда вытекает одно из ограничений на максимально допустимую в протоколе ТСРЛР пропускную способность. Это ограничение составляет 232 байт / время жизни дейтаграммы, так как для конкретного соединения в сети не должно одновременно существовать более одного байта с одним и тем же номером.
В протоколе TCP повторная передача пакета происходит, если в течение оговоренного интервала времени Тт (тайм-аута) от получателя не пришло положительное подтверждение правильного приема. Обычно Tm=2t, где t— некоторая оценка времени Tv прохождения пакета в обе стороны. Это время периодически корректируется по результату измерения Tv, а именно
t:=0,9t+0,1Tv
Попытки повторных передач пакета не могут продолжаться бесконечно, и при превышении интервала времени, устанавливаемого в пределах 0,5 ... 2,0 мин, соединение разрывается.
Поля «Размер окна» имеются в пакетах как прямого, так и обратного соединений, их значения устанавливают узлы, отсылающие пакеты, с учетом размеров буфера, имеющейся информации о перегрузке сети и т. п. Обычно для управления окном используют меньшее из двух значений размера окна. При этом узел А может отправлять пакеты с номерами байтов не более у = k + т, если k — размер окна, а в поле «Подтверждение» последнего пришедшего от получателя В пакета указан номер т следующего ожидаемого байта.
Размер окна регулируют следующим образом. Если сразу же после установления соединения выбрать завышенный размер окна, что означает разрешение посылки пакетов с высокой интенсивностью, то велика вероятность появления перегрузки определенных участков сети. Поэтому используют алгоритм так называемого медленного старта. Сначала посылается один пакет и при подтверждении его приема окно увеличивается на размер одного пакета (обычно это 512 байт), т. е. теперь можно посылать два пакета. Если вновь приходит положительное подтверждение (потерь пакетов нет), то посылается уже четыре пакета и т. д. Скорость растет, пока пакеты проходят успешно. При потере пакета или при приходе от протокола управления сигнала о перегрузке сети размер окна уменьшается и далее возобновляется процедура линейного роста размера окна. Медленный старт снижает информационную скорость, особенно при пересылке коротких сообщений, поэтому стараются применять те или иные приемы его улучшения.