- •1. Автоматизированное проектирование эвм
- •1.1. Этапы жизненного цикла промышленных изделий
- •1.2. Сапр эвм и их место среди других автоматизированных систем
- •1.3. Проектирование технического объекта
- •1.4. Этапы проектирования сложных систем
- •2. Общие сведения о сапр
- •2.1. Блочно-иерархический подход к проектированию
- •2.2. Классификация сапр
- •2.3. Структура сапр
- •2.4. Виды обеспечения сапр
- •3. Математическое обеспечение сапр
- •3.1. Требования к математическому обеспечению
- •3.2. Требования к математическим моделям
- •3.3. Классификация математических моделей
- •3.4. Формализация проектных задач
- •3.5. Математические методы описания моделей конструкций эвм
- •3.3.1. Понятия теории множеств
- •3.5.2. Элементы теории графов
- •3.5.3. Деревья
- •3.5.4. Способы задания графов
- •3.5.5. Характеристические числа графов
- •3.6. Математические модели электрических схем
- •Модель схемы в виде двудольного графа g(e, u, p)
- •Модель схемы в виде гиперграфа h(e, u)
- •Модель схемы в виде мультиграфа g(e, u)
- •4. Алгоритмы автоматизированного проектирования эвм
- •4.1. Основные свойства алгоритмов
- •4.2. Элементы теории сложности
- •5. Алгоритмы компоновки
- •5.1. Алгоритм покрытия
- •5.2. Последовательный алгоритм компоновки
- •5.3. Итерационный алгоритм компоновки
- •5.4. Смешанный алгоритм компоновки
- •6. Алгоритмы размещения элементов
- •6.1. Постановка задачи
- •6.2. Математическая модель задачи размещения
- •6.3. Метод ветвей и границ
- •6.4. Конструктивные алгоритмы начального размещения
- •6.5. Алгоритм обратного размещения
- •6.6. Итерационные алгоритмы улучшения начального размещения
- •6.7. Алгоритм групповых перестановок
- •6.8. Непрерывно-дискретные методы размещения
- •6.9. Размещение разногабаритных элементов
- •7. Алгоритмы трассировки межсоединений
- •7.1. Алгоритмы построения минимальных связывающих деревьев
- •7.1.1. Алгоритм Прима
- •7.1.2. Алгоритм Краскала
- •7.1.3. Кратчайшие пути
- •7.1.4. Задачи, близкие к задаче о кратчайшем пути
- •7.1.5. Алгоритм Франка – Фриша
- •7.1.6. Задача Штейнера
- •7.2. Алгоритмы раскраски графа
- •7.2.1. Алгоритм Вейссмана
- •7.2.2. Алгоритм, использующий упорядочивание вершин
- •Порядок проведения проводников
- •Трассировка соединений
- •Волновой алгоритм трассировки
- •7.4.2. Волновой алгоритм с кодированием по mod 3
- •7.4.3. Метод путевых координат
- •7.4.4. Метод Акерса
- •7.4.5. Оптимизация пути по нескольким параметрам
- •7.4.6. Методы повышения быстродействия волнового алгоритма
- •7.4.7. Многослойная трассировка
- •7.5. Лучевые алгоритмы трассировки
- •7.5.1. Алгоритм Абрайтиса
- •7.6. Канальные алгоритмы трассировки
- •7.7. Программа автоматической трассировки specctra
- •8. Графо-теоретический подход к синтезу топологии
- •Разбиение графа на планарные суграфы
- •8.1.1. Построение графа пересечений g’
- •8.1.2. Нахождение максимальных внутренне устойчивых множеств
- •8.1.3. Выделение из g' максимального двудольного подграфа h'
- •8.2. Нахождение гамильтонова цикла. Алгоритм Робертса-Флореса
- •Нахождение гамильтонова цикла
- •8.2.2. Построение графа пересечений g'
- •8.2.3. Построение семейства ψg '
- •9. Верификация. Основные понятия
- •9.1. Место верификации при проектировании вычислительных систем
- •9.2. Изоморфизм графов
- •10. Нахождение эйлерова цикла
- •10.1. Алгоритм Флери
- •10.2. Сравнение эйлеровых и гамильтоновых циклов
- •11. Эволюционные алгоритмы оптимизации
- •11.1. Генетические алгоритмы
- •11.2. Биоинспирированные методы в оптимизации
- •11.2.1. Муравьиные методы и алгоритмы
- •11.2.2. Пчелиные методы и алгоритмы
- •Заключение
- •Список литературы
- •Законы Мэрфи для программистов. Теория ошибок
- •Алгоритмы конструкторского проектирования эвм Учебное пособие по дисциплине «Конструкторско-технологическое обеспечение производства эвм»
2.3. Структура сапр
Как и любая сложная система, САПР состоит из подсистем. Различают проектирующие и обслуживающие подсистемы.
Проектирующие подсистемы непосредственно выполняют проектные процедуры. Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, изготовления конструкторской документации, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.
Обслуживающие подсистемы обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, их совокупность часто называют системной средой (или оболочкой) САПР. Типичными обслуживающими подсистемами являются подсистемы управления проектными данными, подсистемы разработки и сопровождения программного обеспечения CASE (Computer Aided Software Engineering), обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР.
2.4. Виды обеспечения сапр
Структурирование САПР по различным аспектам обусловливает появление видов обеспечения САПР. Принято выделять семь видов обеспечения САПР:
техническое (ТО), включающее различные аппаратные средства (ЭВМ, периферийные устройства, сетевое коммутационное оборудование, линии связи, измерительные средства);
математическое (МО), объединяющее математические методы, модели и алгоритмы для выполнения проектирования;
программное (ПО), представляемое компьютерными программами САПР;
информационное (ИО), состоящее из базы данных, СУБД, а также включающее другие данные, которые применяются при проектировании; отметим, что вся совокупность используемых при проектировании данных называется информационным фондом САПР, а база данных вместе с СУБД носит название банка данных;
лингвистическое (ЛО), выражаемое языками общения между проектировщиками и ЭВМ, языками программирования и языками обмена данными между техническими средствами САПР;
методическое (МтО), включающее различные методики проектирования;
организационное (ОО), представляемое штатными расписаниями, должностными инструкциями и другими документами, которые регламентируют работу проектного предприятия.
3. Математическое обеспечение сапр
Математическое обеспечение САПР состоит из математических моделей объектов проектирования, методов и алгоритмов выполнения проектных операций и процедур (рис. 3.1).
В математическом обеспечении САПР можно выделить специальную часть, в значительной мере отражающую специфику объекта проектирования, физические и информационные особенности его функционирования и тесно привязанную к конкретным иерархическим уровням (эта часть охватывает математические модели, методы и алгоритмы их получения, методы и алгоритмы одновариантного анализа, а также большую часть используемых алгоритмов синтеза), и инвариантную часть, включающую в себя методы и алгоритмы, слабо связанные с особенностями математических моделей и используемые на многих иерархических уровнях (это методы и алгоритмы многовариантного анализа и параметрической оптимизации).
Рисунок 3.1. Структура математического обеспечения САПР
