- •Курс лекций
- •Оглавление.
- •Введение
- •1. Проектирование. Типовая логическая схема проектирования.
- •1.1. Основные определения процесса проектирования
- •1.2. Системы проектирования.
- •1.3.Стадии и этапы проектирования.
- •1.4. Подходы к конструированию на основе компьютерных технологий.
- •2. Системы автоматизации подготовки производства, управления производством, технической подготовки производства.
- •2.1. Cad/cam системы.
- •2.2.Комплексные автоматизированные системы.
- •3. Системы автоматизированного проектирования. Структура и разновидности сапр.
- •3.1 Концепция формирования сапр, как инструмента для разработки объекта
- •3.2. Разновидности сапр.
- •4. Сапр как сложная система.
- •4.1. Функциональные подсистемы.
- •4.2. Обеспечение сапр - виды, назначение.
- •5. Математическое Обеспечение сапр.
- •5.1. Состав и функции мо сапр.
- •5.2.Общая модель объекта проектирования.
- •5.3. Задачи анализа, оптимизации и синтеза.
- •5.4. Задачи структурного и параметрического синтеза.
- •5.5. Задачи оптимизации.
- •5.6. Задачи линейного программирования
- •5.6.1. Модель задачи лп.
- •5.6.3. Геометрическая интерпретация задачи лп
- •5.6.4. Основная идея методов решения задач лп
- •5.6.5.Симплекс-метод решения задач линейного программирования
- •6.Лингвистическое Обеспечение сапр.
- •6.1.Состав и функции ло сапр.
- •6.2. Языки проектирования и требования к ним
- •6.3. Языки описания схем и моделирования.
- •7.Техническое обеспечение сапр
- •7.1. Системные требования.
- •7.2. Функциональные требования.
- •7.3. Технические требования.
- •7.4. Организационно-эксплуатационные требования.
- •7.5. Состав и функции то сапр
- •8. Основы машинной графики и вычислительной геометрии.
- •8.1. Методы машинной графики.
- •8.2. Основные способы хранения графической информации.
- •2. Поэлементный протокол построения.
- •8.3. Способы представления графических элементов.
- •3. Табулированная функция.
- •8.4. Примеры вычислительной геометрии.
- •8.5. Преобразования координат в 2d пространстве.
- •9. Геометрическое моделирование
- •9.1. Виды геометрических моделей
- •9.2. Система unigraphics. (cad/cam – система).
- •5.Разработка технологического процесса для изготовления детали с применением модуля Manufacturing/Обработка.
- •9.2.1.Модуль Modeling/Моделирование.
- •Преимущества твердотельного моделирования:
- •9.2.2. Модуль Assemblies/Сборки.
- •Основные характеристики модуля.
- •Термины и определения.
- •Анализ сборки
- •Клонирование сборок.
- •Виды с разнесенными компонентами.
- •Фильтрация компонентов.
- •9.2.3.МодульManufacturing/Обработка.
- •Модули Manufacturing:
- •Модуль Lathe - Токарная обработка
- •10. Основы конструкторского проектирования.
- •10.1. Основные задачи коммутационно-монтажного проектирования.
- •10.1.1. Принцип проектирования сборочных единиц
- •10.1.2. Основная задача в сапр эвм
- •10.1.3. Основная задача конструкторского проектирования в сапр иэт
- •10.1.4. Проблема оптимизации задачи проектирования
- •10.2. Основные сведения теории графов
- •10.3. Матричные эквиваленты для алгебраического задания графов
- •10.4. Графотеоретические модели монтажного пространства и коммутационных схем.
- •10.4.1. Определение монтажного пространства
- •10.4.2. Модели коммутационной схемы
- •10.4.3. Полная математическая модель коммутационной схемы
- •11. Постановка и методы решения задач конструкторского проектирования
- •11.1. Задача покрытия
- •11.1.1. Исходные данные для задачи покрытия
- •11.2. Задача разбиения
- •11.2.1. Исходные данные для задачи разбиения
- •11.3. Задача размещения
- •11.3.1. Исходные данные для задачи размещения
- •11.3.2. Главная цель задачи размещения
- •11.4. Задача трассировки
- •11.4.1. Исходные данные для решения задач трассировки
- •11.4.2. Перечень проводников
- •11.4.5. Трассировка соединений
- •Список литературы.
11.4. Задача трассировки
11.4.1. Исходные данные для решения задач трассировки
Исходными данными для решения задач трассировки межэлементных соединений некоторого узла являются:
- параметры коммутационного поля узла (например, размеры коммутационного поля, координаты всех контактных площадок и внешних выводов печатной платы, координаты контактов разъемов для панелей ЭВМ и т. д.);
- координаты контактов каждого конструктивного элемента на коммутационном поле, определенные по результатам размещения элементов в узле;
- список всех электрических цепей и перечень контактов элементов, относящихся к каждой отдельной цепи, составленные по схеме соединений элементов.
Необходимо соединить печатными, пленочными или навесными проводниками все контакты элементов согласно схеме соединений с учетом определенных требований и ограничений.
В зависимости от способа реализации соединений критериями оптимальности трассировки могут быть: минимальная суммарная длина соединений; минимальное число слоев монтажа; минимальное число переходов из слоя в слой; минимальные наводки в цепях связи элементов и др.
Первый критерий — основной и применяется во всех алгоритмах трассировки, остальные критерии относятся к частным показателям качества трассировки и используются в основном для многослойных печатных плат (МПП).
Ограничения для задачи трассировки тесно связаны с технологией получения межэлементных соединений и конструктивными требованиями к монтажу:
1) К технологическим ограничениям относятся: для проводного монтажа — максимальное число накруток на один контакт; тип монтажа («в навал» или жгутовой); минимальная длина проводов и т. п.; для печатного монтажа — ширина проводников и расстояние между ними; число проводников, подводимых к одному контакту; максимальное число слоев; наличие одного слоя для шин питания и т. п.
2) К конструктивным ограничениям относятся: размеры коммутационного поля; наличие проводников, трассы которых заданы; максимальная длина проводников и максимальная длина параллельно идущих проводников в двух соседних слоях и т. п.
Рассмотрим основные методы и алгоритмы на примере решения отдельных этапов задачи трассировки соединений многослойной печатной платы, так как эти методы в той или иной модификации используются для решения любых других задач трассировки.
Конструкция многослойной печатной платы (МПП) представляет собой совокупность монтажных слоев, расположенных один под другим. Монтажный слой — плоскость ограниченных размеров, на которую условно нанесена координатная сетка линий, определяющая места прокладки печатных проводников. Предполагается, что контактные ножки микросхем, размещенных на плате, проходят через все слои так, что соединение двух любых ножек можно выполнить в. любом слое. Шаг координатной сетки определяет ограничения на ширину проводников и минимальное расстояние между ними.
Решение задачи трассировки соединений в МПП предполагает выполнение следующих основных этапов (см. [1]):
1. Определение перечня (списка) всех проводников, которые должны быть проложены между парами различных контактов.
2. Распределение проводников по слоям.
3. Определение последовательности трассировки проводников в. каждом слое.
4. Собственно трассировка проводников.
В исходных данных заданы электрические цепи и перечень контактов, которые они объединяют.