Уровни и аспекты проектирования мкс

Уровни	Аспекты
	Функциональный	Алгоритмический	Конструкторский	Технологический
1	Постановка задачи	Разработка закона функционирования МКС. Проектирование схем алгоритмов.	–	–
2	Системный (структурный)	Архитектурный (машинный)	Стойка, панель	Разработка принципиальной схемы технологического процесса
3	Функционально-логический	Программирование модулей.	ТЭЗ, модуль	Разработка маршрутов технологического процесса
4	Схемотехнический. Компонентный	Микропрограммный	Кристалл интегральной микросхемы	Проектирование технологических операций

Основные задачи функционально-логического и программного уровней:

• детализация функций выполняемых каждым блоком и устройством;

• разработка функциональных и принципиальных схем всех устройств;

• алгоритмическая реализация функций, выполняемых программным путем, и предоставление алгоритмов на одном из принятых алгоритмических языков или Ассемблере;

• синтез контролирующих и диагностических тестов.

На схемотехническом и микропрограммном уровнях разрабатыва-ются принципиальные схемы и простейшие программные модули, осу-ществляется запись рабочих программ в ПЗУ ОМК.

Конструкторский аспект включает в себя иерархические уровни проектирования стоек, панелей, типовых элементов замены (ТЭЗов), модулей и кристаллов (чипов) интегральных микросхем.

Технологический аспект включает в себя иерархические уровни определения принципиальной схемы технологического процесса, т.е. состава и последовательности этапов изготовления МКС, разработки маршрутов технологических процессов, т.е. определении состава и последовательности операций, выбора баз и группы технологического оборудования, проектирования технологических операций.

Блочно-иерархический подход, рассмотренный выше, позволяет достаточно просто распределить, в случае необходимости, интеллекту устройств или систем между несколькими микроконтроллерами. При этом каждую глобальную задачу или даже задачу меньшей размерности можно "поручить" решать отдельному микроконтроллеру. Очевидно, что в этом случае неизбежно возникает задача организации хороших интерфейсных связей как между отдельными ОМК и МКУ, так и между МКУ и ЭВМ, стоящими на более высокой ступени иерархии в МКС (например, в локальных управляющих сетях на основе ОМК). Причем, для связи ОМК в пределах одного МКУ целесообразно использовать более простые (нестандартные) интерфейсы. Стандартные же интерфейсы типа I2C или RS-232 есть смысл использовать для обмена данными между МКУ или МКУ и ЭВМ в пределах одной МКС.

На каждом из рассматриваемых уровней разработчику приходится решать задачи синтеза и анализа. Целью задачи синтеза является получение конкретных вариантов проектируемой аппаратуры, а целью задачи анализа - изучение свойств вариантов аппаратуры и их оценка.

Различают структурный и параметрический синтез. Цель струк-турного синтеза - получение структуры устройства, т.е. состава элементов и способа связи их между собой. Задачу выбора оптимальной структуры называют структурной оптимизацией. Цель параметрического синтеза - определение числовых значений параметров элементов и устройств, причем задачу получения оптимальных значений параметров называют параметрической оптимизацией.

При решении задач анализа используют модели проектируемой системы. Различают физические и математические модели. Физическими моделями являются различного рода макеты, стенды. Математическая модель - это совокупность математических объектов (чисел, переменных, векторов, множеств и т.п.) и отношений между ними, которая адекватно отображает свойства проектируемого объекта. Математические модели могут быть функциональными, если они отражают физические или информационные процессы, протекающие в моделируемом объекте, и структурными, если они отображают только структурные (в том числе и геометрические) свойства объектов.

Функциональные модели, как правило, задаются в виде аналити-ческих соотношений, а структурные - в виде графов и матриц. При проектировании МКС, разработке и отладке программ функционирования МКУ широко используют функциональные модели работы МКУ, реа-лизуемые на ЭВМ.