книги из ГПНТБ / Оперативные графические системы в автоматизации проектирования

- Список блоков узлов

--------— Связь вверяй вниз

..........«- Связь влево и вправо

Рис. 6.38. Пример иерархической структуры: а— представление иерар­

хической структуры; о — электрическая схема

Система программ для построения и редактирования изображения электрической схемы представляет возмож­ ность строить сложную схему, состоящую из большого числа компонентов, объединенных в отдельные фрагмен­ ты. Каждому фрагменту соответствует в структуре дан­ ных определяющий его блок. В полях этого блока размещается следующая информация: наименование фрагмента; адрес связи, определяющий следующий блок в списке фрагментов, составляющих модель всей схемы; адрес связи, определяющий первый узел в списке узлов данного фрагмента; адреса связи, определяющие узлы, которыми данный фрагмент может быть присоединен к другому фрагменту.

Введение в структуру дополнительных блоков, опре­ деляющих отдельные фрагменты, позволяет строить электрическую схему, манипулируя отдельными частями ее, а также упрощает обработку структуры при выполне­ нии различных операций, используя блок фрагмента, а не сложную структуру, которая представляется данным фрагментом.

Рассмотренная структура данных AED, блоки которой специальным образом строятся и соединяются для каж­ дой конкретной области применений, является весьма компактной по расходу памяти для хранения ее. Однако использование такой структуры при решении различных задач может потребовать перестроения как форматов блоков, так и связи их между собой, что вызовет значи­ тельные изменения в программах обработки структуры данных.

Более универсальной является структура данных ASP, основные принципы организации которой не меня­ ются в зависимости от применения, а поэтому остается неизменным язык построения и модификации струк­ туры [25].

Программный пакет ASP обладает следующими особенностями: дает возможность хранить и выбирать из памяти заранее неустановленное число элементов; обеспечивает включение новых и стирание старых эле­ ментов, позволяя динамически менять объем структуры; позволяет организовывать сложные ассоциативные свя­ зи между элементами, а также модифицировать их, не накладывая ограничений на количество связей (количе­ ство элементов в структуре и число связей лимитируют­

ся лишь физическим объемом памяти); обеспечивает построение иерархической структуры, обладающей боль­ шим числом уровней и состоящей из кольцевых списков.

Структура ASP состоит из четырех основных компо­ нентов: кольца, заголовков колец, связников, элементов.

Все списки в структуре кольцевые, двухнаправлен­ ные, дополненные заголовком кольца, в котором содер­ жатся поля данных: ИМЯ и ТИП кольца. Элементы со­ держат произвольное число данных и связаны с двумя замкнутыми списками, которые образуют кольца верх­ него и нижнего уровней данного элемента. Кольцо ниж­ него уровня является замкнутым списком последователь­ но связанных заголовков, а кольцо верхнего уровня объ­ единяет в замкнутый список связники. Оба кольца могут иметь произвольное число членов. Связники всегда вхо­ дят в два кольца — кольцо верхнего уровня данного эле­ мента и кольцо связников, которое является кольцом нижнего уровня другого элемента. Таким образом, мож-

Рпс. 6.39. Модификация структуры данных: а — добавлен резистор

Н.С.У.

в

Rz\ о — удален узел 6; о — удален узел 5

но создавать многоуровневые иерархические структуры. На рис. 6.40 показана часть ASP-структуры, изобра­ женная в наглядной форме с помощью специальных сим­ волов, обозначающих основные блоки структуры. Начер­ тание структуры в таком виде является более детали­ зированным п близким к обычному представлению, чем изображение в виде графа, однако замена блоков пх символьным обозначением придает наглядность ото­ бражаемой структуре, облегчает процесс построения модели объекта в памяти в виде многоуровневой иерар­

хической структуры.

□Элемент

Рис. 6.40. Структура данных ASP

Для наглядности на рис. 6.40 несколько упрощено изображение структуры: списки не показаны замкнуты­ ми в кольца, а оканчиваются чертой; не отражен тот факт, что элемент всегда содержит два заголовка колец верхнего и нижнего уровней.

Изложив основные принципы организации структуры ASP, попытаемся с ее помощью представить часть элек­ трической схемы, приведенной на рис. 6.38,6.

Построенная структура данных (рис. 6.41) полностью отражает топологические свойства электрической схемы. Так же как и в структуре AED, описывающей электри­ ческую схему, основные блоки здесь отображают узлы и присоединенные к ним элементы (резисторы, конденса-

214

Фрагмент

схемы

Д 7— V 4

0 — €5— 0Н

- е -

Ф н

«э— $ е - \

■е

€5—0 в — €5— €5— он

Рис. 6.41. Пример использования ASP для записи электронной схемы

торы, проводники). Однако если в ABD связь элементов с узлами осуществлялась достаточно просто, то в струк­ туре ASP это соединение определяется с помощью коль­ цевых списков [26].

В структуре можно выделить несколько типов колец, отражающих топологические отношения компонентов схемы. Первый тип колец характеризует принадлежность

фрагмент. Кольцо нижнего уровня данного блока связы­ вает заголовки двух кольцевых списков, определяющих все блоки узлов и элементов структуры. Блок фрагмен­ та является начальным блоком структуры, посредством которого осуществляется вход в структуру и достижение любого другого блока, описывающего компонент схемы. Второй тип колец определяет связь элементов с общим узлом. Кольца этого типа являются кольцевыми списка­ ми нижнего уровня блоков узлов. Каждый блок узла име­ ет один заголовок кольца, определяющего все элементы схемы, связанные с этим узлом. Так, присоединение эле­ ментов Rl, С1, П2 к одному узлу определяется тем, что все блоки этих элементов связаны в кольцо, начинаю­ щееся от блока узла, общего для всех элементов. Третий тип колец отражает связь элемента с темп узлами, меж­ ду которыми он расположен. К этим кольцам относятся кольцевые списки верхнего уровня блоков элементов, определяющие те два узла, к которым присоединен элемент. Такой принцип организации связи компонентов схемы делает структуру удобной для выполнения рас­ четных программ, так как позволяет быстро извлечь из нее необходимые параметры. При этом в блоках узлов могут быть размещены величины, характеризующие эти узлы (ток, напряжение).

Рассмотренная структура является одноуровневой, так как определяет только один фрагмент схемы. Ис­ пользуя те же принципы организации связи между эле­ ментами структуры, можно легко расширить структуру,, добавляя в нее новые уровни иерархии, что позволит по­ строить модель сложной электрической схемы. Достаточ­ ная простота в увеличении уровней является следствием универсальности структуры ASP.

216

ЛИТЕРАТУРА

Кглаве 1

1.Единая система конструкторской документации. Основные положения. М., 1969.

видеотерминальпых устройств для ЭВМ третьего поколения. «Меха­ низация и автоматизация управления», 1971, № 4.

10. Б а я к о в с к п й Ю. М., М и х а и л о в а Т. Н., М и ш а к о в а С. Т. ГРАФОР: Комплекс графических программ на ФОРТРАНЕ.

машинном проектировании. В сб. «Вычислительная техника в маши­ ностроении». Минск, 1965.

* ° 15. Г о р а н с к и й Г. К., 3 о з у л е в п ч Д. М.. Ш е р л и и г Д. Р.

Внутренний язык автоматизированных систем проектирования в ма­ шиностроении. Препринт НТК АН БССР, ч. 1. Минск, 1968.

i t 16. Г о р а н с к н п Г. К., К л е в е н с к и й А. Е. Метод аналити­

ческого описания геометрических образов на этапе эскизного проек­

шиностроительных объектов в ЭЦВМ для автоматизированных сис­ тем проектирования. В сб. «Вычислительная техника в машинострое­ нии». Минск, 1969.

217

трехмерных объектов с удалением невидимых лшшй. В сб. «Вычисли­

device for cathode-ray-lubc display systems. Proc. AFIPS FJCC, v. 27, 1965.

Автоматизация преобразования сложных форм графической инфор­ мации. Минск, 1973.

18.Система ввода графической информации со звуковым пером. «Электроника», 1969, № 26.

19.Звуковое перо — новое устройство для оперативного ввода данных. Экспресс-информация «Вычислительная техника», вып. 16, реф. 136, 1970.

20.Automatic drafting equipment made by Ferranti. Engineering Designer. May 1971.

218

дарования графическом информации. В со. «Автоматизация техниче­ ском подготовки производства в машиностроении». Тезисы докладов.

Электронные устройства отображения информации, в автоматизиро­

автоматизированных систем проектирования средств вычислительном техники. В сб. «Системы отображения информации». Тезисы докла­

Устройство для ввода информации. «Бюллетень изобретений и откры­ тии», 1973, № 15.

на базе ЭВМ «Мниск-32». В сб. «Автоматизация технической под­ готовки производства в машиностроении». Минск, 1972.

7. Я у е в Ю. В., С п е х о в а Г. П. Технические задачи исследо­ вания операций. М., 1971.

8. Г у р ь я н о в А . И., М и т р о ф а и о в Ю. И. Определение па­ раметров замкнутых линейных сетей систем массового обслуживания.

разомкнутых линейных стохастических сетей с ограниченным числом

ксы вычислительных средств. М., 1967.

Кглаве 4

I. N i n k е W. Н. Graphic 1 — a remote graphical display console system. Proc. AFIPS FJCC, pt. 1, v. 27, 1965.

219