Классификация уровней автоматизированного проектирования.

1) Наиболее сложным является программный комплекс.

2 ) Функциональное устройство.(ОЗУ, ПЗУ, маршрутизаторы)

3) Функциональные узлы (счетчики, сумматоры, дешифраторы)

4) Функциональные элементы (И, ИЛИ, НЕ. Триггеры)

5) Компоненты (Транзисторы, резисторы, диоды)

Комп на уровне компонентов посчитать нереально. Поэтому каждой задаче соответствует свой уровень проектирования.

Функц. узлам и устройствам соответствует уровень проектирования регистровых передач.

Уровень функц. элементов требует представления и расчета мат. моделей с помощью методов схемы технического проектирования.

Когда мы имеем дело с компонентами, то здесь используется физическое моделирование с использованием диф. уравнений в частных производных.

Модели элементов для разных уровней проектирования

1. Системный

2. Структурный

3. Логический уровень (Уровень регистровых передач)

4. Схемотехнический уровень

5. Уровень физического моделирования

Степень детализации модели:

Ошибка модели:

Пример трансоформации модели для разных уровней проектирования.

Допустим имеется некоторая пленочная структура

Резистивный слой

R

C

U _вх Диэлектрический слой

Слой металлизации

Распределенная RC структура. R и C распределенные по поверхности

Представленная схема замещения фрагмента dx:

1. Компонентный	R(x)дx i-дi i(x,t) дu C(x)дx u(x,t) u-дu дi дx	U=R*i du=R(x)dx*i(xt) ic=C*(du/dt) di=C(x)dx*duc/dt ∂u/∂х = - R(x) i(x,t) ∂i/∂х = - C(x)∂u(x,t )/∂t	Т.е. уравнение в частных производных. Решать уравнение можно только численно => большие затраты памяти и времени.Точная модель в частных производных. Плата за точность – большое время проектирования
2. Схемо-технический	R C Uвх. Uвых. R R C C	Cduc/dt =(Uвх(t)–Uвых(t))/R= С(duвых(t)/dt). Решить аналитически не всегда можно, но тут уже нет переменной x	Приближенная модель в обыкновенных производных. Можно учитывать нелинейность R и C. Более быстрая, но менее точная. Можно представить совокупностью
h(t) 3. Функциональ-ный	Uвх(t) Uвых(t) h(t) – переходная характе-ристика (характеристика реакции на единичный скачок) h(t)	t Uвых(t) = ∫Uвх(t)h(t–τ)dτ 0	Считается, что каждый элемент не оказывает влияния на другие эл-ты. Не учитывается нелинейность модели, так как считается, что устройство линейно. Происходит идеализация : Rвх = ∞ Rвых = 0.
τ i 4. Структурно- информационный	Uвх Uвых Uвх Uвых τ- задержка	t Uвых(t)= ∫Uвх(t)dt 0 Расчет точностных характеристик. Uвых(t)= Uвх(t- τ) Это модель для расчета пропускной способности системы.	Модель в виде «черного ящика». Наиболее простая и наименее точная.

Технологичный процесс проектирования имеет малое время, высокую точность, минимальные затраты и минимальное привлечение сторонних программных продуктов.

1. Функциональный разрез. В него входят:

• определение принципов функционирования проектируемого объекта;

• определение характера основных физических и информационных процессов в объекте (например, форма сигналов - физическая характеристика, пропускная способность, объем, скорость передачи информации, способ представления информации – информационные характеристики);

• разработка схем функционирования объекта с различной степенью детализации (блок-схемы, структурные схемы, функциональные схемы).

2. Конструкторский разрез. В него входят:

• определение геометрических размеров и форм проектируемого объекта;

• определение взаимного расположения частей проектируемого объекта;

• определение способов соединения этих частей между собой.

Технологический разрез. В него входят:

• определение последовательности действий при изготовлении объекта технологический маршрут;

• определение необходимых материалов;

• определение необходимого основного оборудования и вспомогательных инструментов (станки и оснастка);

• составление технологической документации.

В процессе проектирования сначала выполняется функциональный разрез, потом – конструкторский, затем – технологический. В каждом из этих разрезов существует своя иерархия.

Функциональный разрез: система – устройство – функциональный узел – функциональный элемент.

Конструкторский разрез: (для ЭВМ) ЭВМ – стойка – рама – панель – ТЭЗ (типовой элемент замены).

Технологический разрез: технологический процесс (последовательность технологических операций, завершающаяся изготовлением объекта) – технологическая операция (сварка, пайка, покраска и т. д.) – технологический переход (обеспечение технологической операции необходимыми материалами, инструментами, режимами выполнения).