1.5. Иерархия уровней проектирования

Очевидно, что РЭА разной степени сложности нельзя проектировать с одинаковой степенью детализации, например, до процессов в одном транзисторе. Это потребует слишком больших расчетов. Поэтому целесообразно выделять уровни проектирования, каждому из которых характерен определенный круг задач.

Выделяют следующие уровни:

1) системного проектирования, на котором определяют взаимодействие объекта с окружающей средой,

2) структурного проектирования, на котором обычно определяют типы функциональных устройств, образующих функциональный комплекс и связи между ними, обеспечивающие выполнение требований ТЗ (ТТХ) для данного комплекса,

3) функционального проектирования, на котором обеспечивают выполнение узлами и устройствами своего функционального назначения на основе знания или идеализации функции входных или выходных сигналов,

4) схемотехнического проектирования, на котором конкретизируются схемные решения, прорабатывается форма сигналов в устройствах и узлах, уточняются их внутренние и внешние параметры (фактически на схемотехническом и функциональном уровне проектируют одни и те же узлы и устройства с разной степенью детализации, а различие состоит в том, что функции можно выполнить разными схемными решениями, причем, необходимо отыскать наилучшее или оптимальное),

5) проектирование компонентов, на котором осуществляется проектирование компонентов с заданными характеристиками и определенными требованиями к технологии производства.

Проектирование сложной РЭА носит итерационный характер. Рассмотрим нисходящий маршрут проектирования, при котором РЭА разбивается на более простые части (декомпозиция). Типовая иерархическая схема проектирования сложного объекта для данного маршрута изображена на рис.1.8. Каждый уровень выполняет разные процедуры: cинтез – С, расчет – Р, анализ – А, оптимизация – О, выпуск документации – Д.

Рис. 1.8. Типовая иерархическая схема проектирования сложного объекта

Таблица 1.1.

Уровни проектирования

Иерархия уровней сложности РЭА	Иерархия уровней автоматизированного проектирования		Математический аппарат
	Уровень	Подуровень	Теоретические методы	Численные методы реализации
Функциональные комплексы (радиоизмерительные и радиоуправляющие системы, вычислительные системы и др.)	Автоматизированное системное проектирование (АСП)		Системный анализ, теория игр, теория массового обслуживания и др.	Численные методы непрерывной и дискретной оптимизации, статистическое моделирование
	Автоматизированное структурное проектирование (АСтП)	Информационный
Функциональные устройства (передатчики, приемники, микропроцессоры, запоминающие устройства и др.)		Точностный	Спектральный анализ, теория автоматического управления и регулирования, теория цифровых автоматов, алгебра логики и др.	Численные методы моделирования и преобразования сигналов
	Автоматизированное функциональное и логическое проектирование (АФЛП)	Функциональный
		Регистровый
		Логический
Функциональные узлы (тракты ВЧ, тракты НЧ, регистры, счетчики, дешифраторы, мультиплексоры, сумматоры и др.)	Автоматизированное схемотехническое проектирование (АСхП)	Макромодельный	Теория электрических цепей с сосредоточенными параметрами	Численные методы решения конечных и обыкновенных дифференциальных уравнений
		Элементный
Функциональные элементы (генераторы, усилители, детекторы, фильтры, триггеры, логические элементы и др.)	Автоматизированное проектирование компонентов (АКП)	Модели с сосредоточен-ным параметрами	Методы математической физики и физики твердого тела	Численные методы решения уравнений в частных производных
		Модели с распределен-ными параметрами
Компоненты (транзисторы, диоды, резисторы, конден-саторы, полупроводниковые структуры и др.)