книги из ГПНТБ / Ландау И.Я. Применение ЦВМ для проектирования ЦВМ

р -т- признак начала описания группы элементов ранга п, компонуемых в эле­ мент ранга л+1; далее идут номера этих элементов.

Пусть описание связей и указания по компоновке за­ даны списком связей С1 и списком компоновки С2 в формате, показанном на рис. 3-3. Для выбора очередно­ го элемента в группу необходимо знать количество свя­ зей его с уже отобранными элементами. Делать это по С1 неудобно, так как надо прослеживать все подходя­ щие к элементу цепи. Для этого можно построить по С1

(число строк списка); Т — тип элемента.

80

все элементы из А связаны между собой. Поэтому лучше использовать специальный список связанных элементов. Для его построения С1 преобразуется в два списка: СЗ и С4. СЗ получается из С1 упорядочиванием по возраста­ нию номера элемента, а С4— упорядочиванием по воз­ растанию кода названия цепи (рис. 3-4). Для сокраще­ ния требуемого объема памяти при формировании этих списков из С1 исключается ненужная информация (тип и номер элемента для СЗ и номера контакта и цепи для

1. Из группы очередного элемента щ из СЗ выделяем

..., rh, входящих в группу элемента щ. В результате это­ го получаем подмножество Л* всех элементов множества Л, связанных с щ.

4. Определяем количество вхождений каждого эле­ мента в Лг и получаем список С5.

После построения С5 начинаем компоновку. Компо­ новка элемента'Lft ранга /г+1 начинается с первого элемента k-ii строки С2. При включении очередного

ку (СК).

Формат строки СК аналогичен формату С5, но в СК

в СК и Lu нет, он заносится в СК. Если в СК уже есть

в Lh, если Z +pi^E . В противном случае компоновка Lh заканчивается (в Lh могут оставаться свободные места) и начинается компоновка Lk+1. При занесении в Lk оче­

редного элемента он вычеркивается из СК, а в его строке в С5 делается отметка о компоновке (признак рг). При выборе кандидата в СК по р%проверяется, не вошел ли он уже в какой-либо из Li. ■

ется с первого свободного элемента С5.

Эта программа пригодна для компоновки элементов

(ранг 2 пз ранга 1) правила объединения могут быть значительно сложнее и зависят от принятой системы элементов. В простейшем случае каждый модуль содер­ жит либо один базовый элемент, либо несколько одно­ типных (и не связанных между собой внутри модуля) базовых элементов. Для такой системы элементов мож­ но использовать описанную программу, но при выборе очередного а* из СК учитывать не только р,-, но и тип элемента.

После компоновки ячейки известны все внешние свя­ зи входящих в нее базовых элементов (связи с разъе­ мом). Поскольку с точки зрения трассировки все свя­ занные с разъемом элементы лучше размещать вблизи разъема, при компоновке базовых элементов в модули желательно все связанные с разъемом элементы объе­ динить в возможно меньшее число модулей. Для этого вводится дополнительный элемент (разъем), который заранее заносится в СК.

82

При компоновке элементов старших рангов (ячеек, блоков п т. д.) часто требуется, чтобы отдельные кон­ структивные элементы представляли собой логически завершенные узлы. Это может быть выполнено с по­ мощью указаний по компоновке (список С2). Если такой способ не удовлетворяет разработчика (например, из-за слишком большого размера С2), компоновка этих эле­ ментов выполняется вручную.

Часто при компоновке кроме условий I—4 необходимо удов­ летворить требованиям, вытекающим из электрических характеристик применяемой системы элементов. Эти требования в большинстве слу­ чаев определяются ограничениями иа длину и характер связей между элементами некоторых типов (например, маломощными ис­ точниками сигналов и приемниками этих сигналов). Для выполнения этих требований соответствующие элементы в результате компонов­ ки должны, быть включены в один элемент старшего ранга. Это может быть сделано программой компоновки по указаниям в С2, однако такой способ не всегда приемлем (поскольку требует слиш­ ком большого размера С2). Можно добиться этого, указав относи­ тельные веса связей и учитывая при компоновке кроме общего числа связей между элементами веса каждой связи; тогда при выборе кандидата на 'Включение в L* в первую очередь будут рассматри­ ваться те элементы, которые имеют связи с большим весом. Однако при этом усложняется программа компоновки, и не всегда легко выбрать правильные соотношения весов связей. Поэтому лучше вы­ полнить такое объединение перед компоновкой.

заносятся связи полученного ПЭ с остальной частью схемы. По­ скольку при этом теряются сведения о связях внутри ПЭ, вычерк­ нутые строки переносятся в новый список — библиотеку ПЭ. После формирования всех ПЭ производится собственно компоновка (во время компоновки при вычислении v после включения в L& какоголибо ПЭ должны учитываться входящие в этот ПЭ элементы исход­ ной схемы). После окончания компоновки в Lk СЗ и С4 ПЭ заменя­ ются составляющими их элементами исходной схемы. Для этого используется библиотека ПЭ.

В каждом ПЭ будем различать «ядро» и «оболочку». Ядром на­ зовем элемент, с которого начинается формирование данного ПЭ (например, маломощный источник сигнала); оболочкой— связанные с ядром элементы (приемники этого сигнала). Элементы оболочки могут быть вторичными ядрами, что позволяет строить ПЭ, содер­ жащие разветвленные цепочки. Сведения о том, какие типы элемен­ тов являются ядрами' и какие их связи должны рассматриваться при образовании оболочки, указываются в библиотеке базовых .эле­ ментов.

Формирование ПЭ производится путем просмотра списка элемен­ тов (СЗ). После выделения из списка очередного ядра определяем номера цепей, образовывающих оболочку, и из С4 выбираем элемен­ ты оболочки. Если среди них оказалось вторичное ядро, то повто-

П р и м е ч а н и е . Во второй графе показано преобразование ПЭ, когда элемент оболочки оказался ранее сформированным ПЭ.

8 6

ряем для пего те же действия; если попался ранее сформированный Г1Э, то он целиком включается в состав нового.

Здесь изложены лишь основные принципы алгоритма формиро­ вания ПЭ. Для пояснения их рассмотрим формирование ПЭ на при­ мере схемы рис. 2-5. Чтобы не вводить лишних таблиц, будем фор­ мировать ПЭ по исходному списку связей С1 (табл. 3 - 3) — это по­ требует только увеличения числа просмотров списка. Будем считать, что ядрами являются элементы И, ИЛИ, а в оболочку входят эле­ менты, связанные с их выходами '(контакт 3 на рис, 3-1,а). В табл. 3-5 показано образование первых трех ПЭ (в оболочки второго'и третье­ го ПЭ входят ранее полученные ПЭ). Нумерация контактов ПЭ произвольна, поскольку в дальнейшем (при компоновке) она не ис­ пользуется. В табл. 3-6 показаны вид исходного списка после выде­ ления всех ПЭ и библиотека ПЭ. Заметим, что если конструкция элемента старшего ранга допускает размещение ие более двух ПЭ, то в результате компоновки получатся элементы, сходные с элемен­ тами рис. 3-1,6.

После окончания компоновки для каждого элемента Li ранга п строится список внутренних связей СВ; (меж­ ду вошедшими в его состав элементами {а,-},- ранга п— 1) п список внешних связей СВ1г-. Для получения СВ,- из СЗ последовательно выписываются группы каждого из ctj и полученный список преобразуется в формат С1. Очевидно, что некоторые цепи внутри L, окажутся не­ замкнутыми. Они являются внешними связями L,- п должны быть выведены на контакты разъема. Делается это следующим образом: CBj упорядочивается по номе­ ру цепи п из полученного списка поочередно выбираются номера цепей. По С4 для каждой цепи выписываются номера входящих в нее элементов; если хоть один из них не-включен в Li, цепь является внешней. Такой цепи приписывается очередной свободный контакт разъема и полученная строка добавляется в СВ,-. Эта же строка заносится в список внешних связей элемен­ та Li. Список СВ,- служит в .дальнейшем исходной ин­ формацией для размещения {о,}, на Li и трассировки

Описанный метод не пригоден при компоновке моду­ лей из базовых элементов, так как в этом случае имеет­ ся заранее заданный набор стандартных элементов ранга п.

Поскольку все связи между базовыми элементами реализуются через внешние выводы модулей (рис. 3-5), то списки внутренних связей не формируются. Построе­

87

и ) В )

элемента на тип и номер модуля, в который вошел этот элемент, и в замене номера контакта, на номер вывода модуля (он определяется по библиотеке модулей).

88

такое их расположение, которое удовлетворяет задан­ ным условиям. Способы решения этой задачи в большой степени зависят от конструкции элемен­ тов рангов п и п— 1; мы будем рассматривать только типичную для со­ временных ЦВМ конст­ рукцию, показанную на рис.3-6. Элемент ранга п представляет собой пря­ моугольник, на одной из сторон которого располо­ жены выводы внешних

•связей (разъем). Внутри прямоугольника (на мон­ тажном поле) располо­ жены пронумерованные в некотором порядке по­ садочные места; на любое

на монтажном поле выполняются печатным монта­ жом.

Таким образом, задача размещения заключается в выборе для каждого элемента1 лучшего посадочного места. Основная трудность решения этой задачи со­ стоит в отсутствии адекватных критериев выбора. Усло­ вия, которым должно удовлетворять размещение, раз­ деляются на две группы:

1)электрические, определяющиеся характеристик

ми системы элементов (обычно они состоят в ограни-

1 В дальнейшем речь будет идти о размещении и соединении элементов ранга п— 1, поэтому ранг будем опускать.

89 •’