Лекции по КТПОЭВМ(4 лекции)

Wave-технология

Эта технология ориентирована на целевое управление глобальными модификациями, проводимыми в больших сборках сложных изделий и основана на использовании единой виртуальной цифровой модели объекта проектирования. Благодаря Wave-технологии появилась возможность создавать полные электронные представления любого сложного изделия. Оперативно модифицировать его по ходу развития проекта и, что очень важно, поддерживать его параллельное проектирование.

СТРУКТУРА ПРОЦЕССА ПРОЕКТИРОВАНИЯ МОДУЛЯ ЭЛЕКТРОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ ТЕХНИКИ

Концептуальное проектирование (авантпроектирование)

Функционально-логическое проектирование

Конструкторское проектирование (техническое проектирование) – это конструкторское аванпроектирование.

Компоновка конструктивных модулей.

Размещения элементов на поверхности модуля.

Трассировка сигнальных соединений (разработка топологии).

Технологическая подготовка производства

(разработка маршрутных карт производственного процесса).

Подготовка и выпуск технической документации.

ЭТАП КОНСТРУКТОРСКОГО (ТЕХНИЧЕСКОГО)

ПРОЕКТИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ЭВТ

Компоновка конструктивнофункциональных модулей (КФМ).

Размещение элементов на коммутационном поле платы или кристалла.

Трассировка печатных соединений.

Компоновка КМФ

Задача компоновки рассматривается как задача распределения принципиальной электрической схемы по платам изделия и далее по корпусам микросхем. Задачи компоновки могут касаться компоновки микросхем, плат и блоков устройств. В этом случае говорят о компоновке КМФ i-го уровня модулями i-1-го уровня.

компоновки выделяют 2

разновидности:

Методы, которые осуществляют разбиение коммутационной схемы на части (блоки) с учетом таких ограничений как: число элементов в блоке, число внешних выводов блока и суммарная площадь, занимаемая элементами и соединениями.

Методы, в которых кроме конструктивных характеристик модулей важны и их функциональные характеристики. Эти методы применяют на этапе перехода от принципиальных электрических схем к функционально-логическим схемам, ориентированным на заданную систему элементов и эти методы сводятся к назначению элементов логической схемы в типовые модули из заданного набора.

АЛГОРИТМЫ КОМПОНОВКИ КОНСТРУКТИВНЫХ БЛОКОВ

Алгоритмы, основанные на математических моделях

Последовательные методы.

Параллельно-последовательные методы

Итерационные методы

Алгоритмы компоновки типовых блоков

Методы покрытия – получение ячеек с несвязанными элементами. Эти методы представляют функциональную схему устройства конструктивными типовыми элементами и связями между ними с выполнением заданных конструктивнофункциональных ограничений.

Методы типизации – методы получения функциональных ячеек. Это разбиение схемы на части по показателям минимум номенклатуры частей разбиения или максимум однотипности используемых ячеек.

РАЗМЕЩЕНИЕ ЭЛЕМЕНТОВ НА КОММУТАЦИОННОМ ПОЛЕ ПЛАТЫ ИЛИ КРИСТАЛЛА

С точки зрения математической постановки задачи задача размещения состоит в следующем: имеется фиксированный набор (множество) позиций для установки элементов и фиксированный набор самих элементов, которые необходимо разместить. Необходимо найти такое соответствие между этими наборами, чтобы выполнялись следующие критерии размещения:

Равномерность плотности сигнальных соединений на различных участках платы

Минимум средней длины сигнальных соединений

Минимум суммарной длины сигнальных соединений

Совместимость элементов с точки зрения тепловыделений различных участков платы

Совместимость взаимного расположения элементов с точки зрения минимизации электромагнитных помех (наводок).

Рациональное размещение внешних выводов модулей

Равномерность размещения элементов по полю конструктива.

Классификация алгоритмов размещения

Алгоритмы размещения делятся на:

Непрерывно дискретные, которые включают в себя

градиентные;

методы построения динамических моделей.

Дискретные, которые включают в себя:

методы случайного поиска;

алгоритмы назначения;

эвристические алгоритмы.

Градиентные методы

Задача сводится к нахождению экстремума целевой функции, например, минимизация суммарной взвешенной длины сигнальных соединений. Нахождение экстремума целевой функции с помощью градиентного метода.

Достоинства:

небольшие затраты машинного времени.

наличие стандартных программ для решения задач.

Недостатки:

Возможность нахождения лишь локального экстремума.

Низкая эффективность при пологом экстремуме

Дает большую неравномерность распределения элементов на коммутационном поле.