3.2. Информационное обеспечение

Структура информационного обеспечения САПР показана на рис.3.5. Информационное обеспечение (ИО) определяет типовые сведения, используемые в САПР, а также способы их хранения и обработки. Типовые сведения хранятся в базах данных (БД), представляющих собой совокупность массивов данных с возможностью быстрого поиска и доступа.

Системы управления базами данных (СУБД) – совокупность языкового и программных средств поиска и доступа, независимых от прикладных программ, совместно с БД образуют банк данных.

3.3 Организация баз данных.

Способы организация БД включают в себя способы размещения и способы структурирования данных. Некоторая простейшая единица данных называется записью. Различают две формы записи: логическая и физическая. Логическая запись обозначается символами. Физическая запись представляет собой информацию, размещенную на носителе (материализованная форма логической записи). Например: R10 – резистор с номиналом 10 Ом. В данном случае три символа R, 1, 0 записываются в двоичном коде, например, по 4 байта на каждый. Эти байты на носителе и есть физические записи логической записи R10. Далее под записью будем понимать логическую форму. Обычно запись содержит ключ – вспомогательную информацию, позволяющую отличать записи друг от друга. Различают ключи порядка, определяющие место записи, и смысловые ключи, позволяющие выделить данную запись из других. Например, записи 2R10 символ R – смысловой ключ (резистор), символ 2 – ключ порядка, символы 10 – числовые данные (номинал).

Рис. 3.5. Структура информационного обеспечения САПР

3.3.1. Способы размещения данных

Различают несколько способов размещения данных: последовательное, прямое, библиотечное, индексно-последовательное.

Последовательное размещение данных

При последовательном размещении данных записи располагаются друг за другом. Достоинство: удобство записи данных, компактность. Недостаток: долго искать при произвольном поиске.

Рис.3.6. Пример последовательного размещения данных. А- адрес следующей записи

Прямое размещение данных

При прямом размещении данных в записи имеется ключ, который определяет адрес ячейки, содержащей запись (данные). Например, в записи «2R» ключ «2» – это номер ячейки, где хранятся данные о номинале резистора R. Достоинство: самая высокая скорость. Недостаток: требуется большой объем памяти.

Рис. 3.7. Пример прямого размещения данных. k – номер ключа в произвольном порядке от 1 до n

Библиотечное размещение данных

Библиотечное размещение данных, при котором все записи разбиты на группы (разделы), является вариантом прямого размещения. Разделы имеют своё имя, а также адреса начала и конца и образуют каталог библиотеки. Записи внутри раздела размещаются любым способом. Библиотечная организация хранения данных обеспечивает достаточно быстрый и удобный поиск по каталогу.

Рис. 3.8. Пример библиотечного размещения данных

Индексно- последовательное размещение данных

Индексно-последовательное размещение данных применяется для ускорения последовательной записи данных.

Рис.3.9. Пример индексно-последовательного размещения данных

Индексы образуют иерархическую структуру дерева, где верхние индексы образуют более крупные структуры, а нижние более мелкие. Ключ порядка записи (индекс уровня) определяет последовательность их расположения. Направление размещения идет от верхнего к нижнему уровню. Путём сравнения номера порядка с индексами в направлении сверху-вниз определяется минимальный диапазон искомых адресов и в них производится искомый поиск. Например, требуется найти запись с ключом порядка A77. Для этого на первом этапе производится сравнение с индексами уровня 3, что определяет диапазон записей А51 ÷ А100. На следующем этапе производится сравнение с индексами уровня 2, что определяет диапазон записей А76 ÷ А100. Сравнение с индексами уровня 1 определяет еще более узкий диапазон записей А76 ÷ А80, в котором и производится последовательный поиск. Таким образом, при поиске значительно сокращается число последовательно просматриваемых записей.