1.2. Режимы работы ктс сапр
Режимы работы зависят от задач, решаемых в САПР. По характеру вычислительного процесса, задачи решаются без участия пользователя и с участием пользователя.
С учетом сложностей вычисления задачи требует несколько секунд, минут и время значительно больше чем время диалога.
По объему информации задачи используют основную память ЭВМ и частично внешнюю память ЭВМ. Исходя из этой классификации выделяют следующие необходимые режимы работы технических средств:
однопрограммный, когда доступны все ресурсы ЭВМ;
мультипрограммный с фиксированным количеством задач; при таком режиме оперативная память ЭВМ делится на фиксированное число разделов, которые определенны для выполнения одной задачи в каждом;
мультипрограммный режим с переменным числом задач, все ресурсы ЭВМ общие.
Режимы работы КТС классифицируют по удалению проектировщика основного компонента технических средств:
местный режим — пользователь непосредственно у ЭВМ;
дистанционный режим, при котором часть периферийного оборудования связана с процессором канала связи.
Режимы КТС классифицируются по степени участия пользователей в процессе решения задачи:
пакетный режим — пользователь составляет задание в составе пакета, обработка задач производится по очереди; после решения пользователю требуется проанализировать результаты и подготовить новый вариант решения, что замедляет отладку и увеличивает время получения окончательного результата;
режим разделения времени (РРВ) — каждой решаемой задачи выделяется поочередно определенный квант времени работы процессора; пользователь за АП (терминалом) составляет программу, транслирует, редактирует и выполняет расчеты на ней.
От выбора режима использования КТС САПР зависит эффективность эксплуатации технических средств. Поэтому при создании САПР определенного уровня ЭВМ, комплекса, системы или сети необходимо провести четкий анализ решаемых задач.
Пакетный режим — для задач с большим временем счета и задач, не требующих вмешательства в процесс решения пользователя.
Режим разделения времени удобен для задач, время счета у которых соизмеримо с временем отклика пользователя на запрос ЭВМ, а также в том числе, когда необходимо вмешательство пользователя в процесс решения.
1.3. Технические средства машинной графики
Технические средства машинной графики классифицируются по следующим признакам: назначению, степени автоматизации, методу обработки информации, способу отсчета текущих координат (рис. 1.2.). Устройства ввода графической информации увеличивают производительность труда, повышают достоверность кодируемой информации. В полуавтоматических устройствах кодирование информации происходит при участии человека, который, перемещая регистрирующий орган, обходит последовательно все элементы графического документа.
Рис.
1.2 – Технические средства машинной
графики
Перемещение регистрирующего органа фиксируется. Применяются дополнительные панели ввода графической информации (клавиатура, сканер, мышь) — это устройства различных типов, например: ПАСГИ, ЭМ-709, ГАРНИ, Benson, Calcomp и др.
Полуавтоматические устройства ввода графической информации сопрягаются с ЭВМ, выполняющими контроль ошибок, допущенных оператором, позволяют выбирать фрагменты из библиотеки элементов, ранее введенных участков изображения, и осуществляют оперативный вывод закодированной информации. Существуют системы QED и IED фирмы Quest Automation и системы Anistigid фирмы Anisto, которые выполняют такие операции.
Автоматические устройства ввода графической информации характеризуются большим быстродействием и отсутствием несистематических ошибок, но для их работы требуются графические документы высокого класса и точности.
По методу считывания различают устройства непрерывного, дискретного и непрерывно-дискретного действия. Для графической информации большого объема желательно использовать дискретные устройства, обладающие более жесткими требованиями к точности. В зависимости от способа отсчета текущих координат УВГИ разделяются на электромеханические, оптико-механические, магнитные, контактные и звуковые.
Сканирующие устройства служат для преобразования глиняной модели в эквивалентную математическую модель, которая формируется в ЭВМ в результате съемки параметров глиняной модели. Щуп сканирующего устройства, перемещаемый по поверхности глиняной модели, представляет собой светочувствительный элемент, который замыкается при касании поверхности модели. Для каждой точки соприкосновения происходит автоматическая запись ее координат, рассчитанных относительно некоторой базовой точки. Таким образом, из совокупности тысяч дискретных точек глиняной модели сканирующее устройство формирует трехмерный образ, например корпуса автомобиля. Результаты съемки размеров модели поступают в мини-компьютер, соединенный с устройством сканирования, которое способно записывать трехмерные координаты со скоростью 4 точки в секунду, автоматически увеличивая плотность измерений при съемке критических областей.
После введения данных в компьютер они могут выводиться на экран дисплея и подвергаться дальнейшей обработке. Таким же образом можно получить комбинацию из нескольких наиболее удачных конструктивных решений. Щуп устройства сканирования можно заменить на фрезу, с помощью которой автоматически формируется вторая половина модели по данным, воспроизводимым при сканировании.
Представителями группы устройств вывода графической информации (рис. 1.3) является чертежные автоматы, позволяющие получить документацию в виде чертежей, графиков, схем, диаграмм. Классификацию чертежных автоматов можно провести по следующим признакам: способу программного управления; методу обработки данных; принципу действия исполнительного механизма.
Чертежные автоматы работают как в автономном режиме от машинных носителей информации, так и непосредственно от ЭВМ (Benson серии 100, 200, 300). Недостатки чертежных автоматов: малое быстродействие; низкая надежность. Чертежные автоматы входят в комплекс периферийных устройств со своей малой ЭВМ, которая сопрягается с вычислительными устройствами.
Чертежные автоматы типа «Итекан», различны по назначению, программному управлению и конструктивному исполнению. Изображение вычерчивается цветными чернилами, тушью или карандашом на обычной бумаге или кальке линиями различной толщины. Размеры рабочего поля 818x40000 мм, скорость вычерчивания 40 мм/с.
Рис.
1.3 – Устройство вывода графической
информации
К устройствам графического вывода информации относятся программно-управляемые координатографы, предназначенные для изготовления прецизионных фото оригиналов печатных плат, полосковых, микрополосковых линий. От чертежных автоматов координатографы отличаются повышенной точностью и способом нанесения изображения. Изображение наносится экспонированием, вырезанием, гравированием, скрайбированием и другими способами.
Программно-управляемые координатографы отличаются большими размерами рабочего поля. Управление осуществляется через каналы связи или с помощью промежуточных носителей информации.
Координатограф КПА-1200 предназначен для изготовления фотошаблонов микросхем и печатных плат. В состав координатографа входят: фотосчитыватель; пульт управления; координатный стол с размерами рабочего поля 1200x1200 мм; устройство управления с блоками ввода информации; операционное устройство; интерполятор; блок задания скоростей; блок обработки информации; блок ориентации инструмента; блок технологических операций; блок управление приводом; цифровая индикация; блок центрального управления.
Скорость перемещения от 25 до 90 мм в секунду.
Наиболее перспективные устройства ввода-вывода графической информации — дисплеи. Скорость обмена информации этих устройств сравнима со скоростью обработки информации в ЭВМ.
Дисплеи классифицируются по признакам:
назначение и вид выводимой информации;
метод формирования изображения;
физические принципы создания информации.
Дисплеи служат для обработки символьной информации (высокая надежность и экономичность).
Сканеры осуществляют ввод изображения по контуру рисунка. Дисплеи позволяют выводить на экран графические изображения, имеют широкий набор встроенных функций преобразования информации: сдвиг, масштабирование, поворот, редактирование и мультиплексирование.