2.4 База данных в сапр

База данных (БД) — независимая от прикладных npoграмм совокуп-ность, массивов данных, организованных таким образом чтобы обеспе­чить быстрый и удобный поиск или перемещение и корректировку любых данных по запросу, охватывающих конкретную предметную об­ласть. В БД аккумулируются:

• административная БД (директивная информация) — задание на про­ектирование, стандарты ЕСКД, ЕСТД, ЕСПД и ЕСТПП, стандарты предприятий, руководящие материалы и документы;

• БД описания объекта проектирован) я (нормативная информа­ция) — методы расчета и конструирования анализа и синтеза, модели­рования, классификаторы, таблицы соответствия, правила кодирования и декодирования, практические рекомендации эвристического проис­хождения, обобщающие положительный опыт «ручного» проектирова­ния и т.д.;

• рабочая БД (фактографическая информация) — все количественные и неколичественные справочные, каталожные, паспортные и другие аналогичные данные, типовые решения, аналоги, прототипы и преце­денты;

• технологическая БД содержит данные, относящиеся к описанию технологических процессов.

3 Лингвистическое, организационное и методическое обеспечение сапр

3.1 Языки сапр

Лингвистическое обеспечение (ЛО) САПР — это совокупность язы­ков проектирования, программирования и управления, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования.

Языки проектирования — это проблемно-ориентированные языки (ПОЯ) для обмена информацией между проектировщиком и ЭВМ в про­цессе проектирования Они разделяются на входные, выходные, сопро­вождения, промежуточные и внутренние.

Входные языки, используемые для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования, включают языки описания свойств проектируемых объектов и заданий на выполнение проектных процедур Для представления сведений о проектируемом объекте (в виде схемы, чертежа, алгоритма функционирования) используют графические, схем­ные (табличные) языки и языки моделирования (языки процедурного типа) К входным языкам предъявляются следующие требования крат­кость и удобство записи для восприятия языковых конструкций проек­тировщиком, возможность описания любого объекта, перспективы раз­вития и расширения языка.

Для ввода в ЭВМ относительно простых изображений используют кодировщики графической информации, а для сложных чертежей — спе­циальные графические языки, применяющие координатный, структур­но-символический (метод типовых графических элементов), аналитичес­кий и рецепторный (мозаичный) способы В настоящее время наиболее развитыми графическими языками являются ОГРА (язык описания гра­фики), ФАП-КФ (формализованный аппарат геометрического модели­рования на основе компилятора с языка ФОРТРАН) и ГРАФОР (графи­ческий ФОРТРАН).

Для представления структурных, функциональных и принципиаль­ных схем созданы специальные языки для электрических и электронных схем (входные языки систем САМРИС-2, СПАРС, КРОСС и др.).

Выходные языки необходимы для оформления результатов исполне­ния программ различного уровня. Результаты проектирования могут выдаваться в виде таблиц, чертежей, диаграмм, текстовых сообщений.

Языки сопровождения применяются для корректировки и редактирова­ния данных при выполнении проектных процедур и делятся на недиалого­вые и диалоговые. Для САПР используется диалоговый язык, который может быть пассивным и активным. В диалоговых системах на основе пас­сивных языков инициатором диалога является система, которая в заранее определенных местах программы может прерывать вычислительный про­цесс и обращаться к проектировщику. От проектировщика требуются либо ответы типа «да» и «нет», либо выбор ответа из заданного набора раз­личных вариантов технического решения (выдача номера варианта).

В диалоговых системах на основе активных языков инициатива в ве­дении диалога ЭВМ — проектировщик двусторонняя. Прервать вычис­лительный процесс и обратиться к ЭВМ можно в любой момент времени.

Промежуточные и внутренние языки предназначены для представле­ния информации на определенных стадиях ее проработки на ЭВМ и ори­ентированы на конкретную ЭВМ, операционную систему и базу данных. Языки программирования необходимы для разработки и редактиро­вания системного и прикладного программного обеспечения САПР.

Языки программирования САПР подразделяются на языки низкого уровня — машинно-ориентированные (АВТОКОДЫ или АССЕМБЛЕ­РЫ), машинные и алгоритмические языки высокого уровня (ФОРТРАН, ПАСКАЛЬ, СИ, ПЛ/1).

Процесс описания конкретного алгоритма на языке машинных ко­манд (двоичных машинных кодов) называется программированием в ма­шинных кодах. Для выполнения этой работы программист должен хоро­шо знать коды всех машинных операций, назначение и особенности при­менения каждой из них, а также помнить адреса конкретных ячеек памяти, хранящих те или иные операции.

Машинные языки необходимы для создания специального управляю­щего программного обеспечения ЭВМ, так как ПО эксплуатируется длительное время без изменений, а также при создании компиляторов.

Часто возникает необходимость в языках, которые, с одной сторо­ны, учитывают особенности конкретной ЭВМ, а с другой — упрощают процесс составления программ с помощью символических обозначений команд. Такие языки получили название АВТОКОДОВ, или АССЕМ­БЛЕРОВ. АССЕМБЛЕРЫ позволяют более эффективно использовать аппаратные возможности ЭВМ и широко применяются при создании специального ПО — интерпретаторов, загрузчиков, диспетчеров и т.д. На АССЕМБЛЕРЕ вместо цифровых используются буквенные обозна­чения машинных кодов операций и операндов, автоматизируется рас­пределение памяти, используются микроопределения, микрокоман­ды — заранее подготовленные на том же АССЕМБЛЕРЕ программные средства, настраиваемые в процессе разработки исходной программы. Алгоритмические языки высокого уровня часто называют процедур­но-ориентированными языками. Появление процедурно-ориентированных языков в значительной степени упростило процесс программирова­ния благодаря включаемым в эти языки специальным средствам описа­ния процессов решения различных классов задач. Представление алго­ритма на языке данного класса заключается в описании алгоритма в виде последовательности процедурных шагов, детализирующих вычисли­тельный процесс.

Достоинствами алгоритмических языков высокого уровня являются машинная независимость и удобство программирования. Программы, записанные на этих языках, легко адаптируются на ЭВМ различного типа. Недостатки алгоритмических языков: увеличивается расход средств на трансляцию (например, трансляция с ФОРТРАНА в 2,5 раза длительнее, чем с АССЕМБЛЕРА) и не всякая сложная программа САПР может быть написана на этих языках. Для составления большин­ства программ используется язык ФОРТРАН, который обеспечивает получение достаточно эффективных программ.

Языки ПАСКАЛЬ, СИ, ПЛ/1 удобно применять для составления программ, где преобладают логические операции над адресами. К раз­ряду универсальных языков относится БЕЙСИК — диалоговый язык, транслятор с которого входит в состав ПО любой ЭВМ.

Языки управления необходимы для формирования последователь­ностей команд, описания их параметров и условий исполнения либо не­посредственно аппаратурой САПР, либо с помощью специального про­граммного обеспечения вычислительных или управляющих устройств. В качестве исполнительного оборудования в общем случае выступают уст­ройства внешней памяти, терминальные и периферийные устройства, устройства документирования и технологическое оборудование.