3 Автоматизація системного проектування

3.1 Постановка задачі

Основна задача системного проектування це перехід від технічного завдання (ТЗ) до формального опису системи, що проектується. ТЗ, зазвичай, є сумішшю мовного та технічного опису, його формалізація приводить до виявлення основних блоків системи та їх зв'язків і взаємодії. Формально це перший етап декомпозиції – розбиття задачі на окремі підзадачі. Він самий складний, важко формалізуємий рівень проектування, багато в чому залежний від досвіду, знань і інтуїції розробника. Тут в пригоді можуть стати такі математичні методи, як системний аналіз, теорія операцій.

Далі визначаються основні характеристики майбутньої системи (продуктивність, точність, надійність і т.д.), вибирається елементна база для її побудови, приймаються рішення про розподіл функцій між програмною й апаратною або між аналоговою і цифровою частинами системи. Елементна база, до речі, є визначальною для вибору відповідної САПР і подальшої технології проектування системи.

Проектування структури системи починається з синтезу її початкового варіанта. Цей синтез виконується кваліфікованими розроблювачами на основі наявних у них досвіду розробки аналогічних структур або автоматично за допомогою відповідних САПР. На цьому етапі об'єкт проектування представляється у вигляді структурної схеми, тобто сукупності взаємно зв’язаних досить великих завершених блоків. Для КС такими блоками можуть бути процесори, модулі пам'яті, комутатори, пристрої вводу/виводу і т.д.

При цьому іноді фізичні канали зв'язку між блоками розглядаються як окремі блоки з відповідними параметрами, а графічні зв'язки між блоками в структурній схемі вважаються ідеальними каналами зв'язку.

Даними при проектуванні структурної схеми звичайно є:

- тип, параметри і характеристики окремих блоків структури, наприклад, надійність, точність, пропускна здатність, час спрацьовування і т.п.;

- вимоги до вихідних параметрів і характеристик усієї структурної схеми — продуктивності, вартості, надійності, точності і т.д.

Мета проектування структурної схеми полягає в тому, щоб, варіюючи типами, параметрами і зв'язками блоків, знайти таку структуру, що мала би задані вихідні параметри і характеристики. Обмеженнями при проектуванні структури можуть бути номенклатура блоків, їхні гранично припустимі характеристики, число зв'язків та ін.

Наприклад, при розробці структурної схеми інформаційно-обчислювальної системи виходять з аналізу розв'язуваних системою задач, пропускної здатності каналів зв'язку, швидкості роботи зовнішніх пристроїв, оперативної пам'яті, арифметичного пристрою і т.д. При цьому запропонована структура повинна задовольняти деяким поставленим вимогам по продуктивності, вартості, надійності і т.п.

Синтезована структурна схема повинна бути проаналізована. Малий час, що відводиться на проектування систем, велика складність і вартість не дозволяють робити аналіз на макетах системи, тому аналіз структурних схем виконується або аналітичними методами, або методами імітаційного моделювання на ПК.