«Теоретичні основи побудови сапр» Частина 1

1. Розкрийте сутність процесу проектування.

Сутність процесу проектування РЕС полягає в розробці конструкцій і технологічних процесів виробництва нових засобів, що покликані з мінімальними затратами виконання, покладені на них функції в заданих умовах.

Проектування будь-якого технічного технічного об’єкту – це створення, перетворення і представлення в прийнятній формі того чи іншого не існуючого об’єкту.

Проектування включає в себе розробку технічних пропозицій, що відображають потреби задачі у вигляді проектної документації.

2. Схарактеризуйте задачі і стадії проектування.

За ступеню новизни проектних рішень виділяють наступні задачі проектування:

• Модернізація існуючої РЕС, або часткова модернізація;

• Суттєва модернізація яка передбачає значення покращення;

• Створення нових РЕС.

Стадії проектування:

• Попереднє проектування результат якого є технічні пропозиції. Це стадія найбільш насичена експериментами, дослідженнями;

• Ескізне проектування – результатом якого є ескізний проект і на цій стадії робота спрямована на погляд ефективних концептуальних рішень;

• Технічне проектування – при якому виконується детальна розробка всіх схем. Результатом є технічний проект, що містить в собі всю технічну документацію і дослідний зразок що пройшов випробування в умовах документації.

3. Процедури проектування.

Етапи проектування складаються з окремих процедур:

• Процедура аналізу полягає у визначенні властивостей заданого опису. Аналіз дозволяє визначити ступінь задоволення проектних рішень заданими вимогами і його придатності. (Прикладом можуть бути розрахунки частотних і перехідних характеристик.)

• Процедура синтезу полягає у створенні апаратних рішень за заданими вимогами і властивостями. В процесі синтезу можливе створення параметрів її елементів;

• Процедура оптимізації – приводить до оптимального за певним критерієм проектного рішення. Полягає у багатократному аналізі при цільовій параметрів схеми до достатнього наближення до заданих характеристик.

4. Системи автоматизованого проектування: CAD/CAM/CAE.

Абревіатури САПР:

• CAD (Computer Aided Design) – загальний термін для позначення всіх аспектів проектування з використання засобів обчислювальної техніки;

• CAM (Computer Aided Manufacturing) – термін для позначення системи автоматичної підготовки виробництва вх. даними яких є геометричні моделі які отримані з CAD;

• CAE (Computer Aided Enginere) – система автоматичного аналізу проекту. Термін для позначення інформаційного забезпечення, автоматичного аналізу проекту. Має за ціль виявлення помилок або оптимізацію виробничих можливостей.

• PDM(Product Data - Management) – система управління виробничої інформації. Засіб, що дозволяє інженерам управляти даними розробки виробу.

5. Поняття САПР. Мета та засоби проектування.

САПР – це система, що об’єднує технічні засоби математичного та програмного забезпечення, параметри та характеристики яких вибирають з врахуванням особливих задач інженерного проектування.

Мета автоматизації проектування:

• Підвищити якість проектування;

• Знизити витрати;

• Скоротити термін проектування.

6. Окресліть структуру САПР.

Структурними компонентами САПР, які жорстко зв’язані з організа-ційною структурою проектної організації, є підсистеми, в яких при допомозі спеціалізованих комплексів засобів вирішується функціонально завершена пос-лідовність задач САПР.

САПР, за призначенням (ГОСТ 23501.0 - 79), розподіляються на:

• Проектуючі підсистеми, які мають об’єктну орієнтацію і реалізують окремий етап (стадію) проектування або групу безпосередньо пов’язаних проектних задач. Приклад: ескізне проектування виробів, проектування корпусних деталей і т. д.

• Обслуговуючі підсистеми мають загальне системне використання і запеспечують підтримку функціонування проектуючих підсистем, а також оформлення, передачу і вивід одержаних в них результатів. Приклад: автоматизований банк даних, підсистеми документування та графічного вводу- виводу.

• Підсистема складається із компонентів САПР, об’єднаних загальною для даної підсистеми цільовою функцією і які забезпечують функціонування цієї системи.

• Компонент являє собою елемент забезпечення, який виконує окрему функцію в підсистемі:

• Методичне забезпечення - документи, в яких відображені склад, правила вибору та експлуатації засобів автоматизації проектування.

• Лінгвістичне забезпечення - мови проектування, термінологія;

• Математичне забезпечення - методи, математичні моделі, алгоритми;

• Програмне забезпечення - документи з текстами програм, програми на машинних носіях і експлуатаційні документи;

• Технічне забезпечення - засоби обчислювальної та організаційної техні-ки, передачі даних, вимірювальні та інші пристрої;

• Інформаційне забезпечення - документи з описом стандартних проект- них процедур, типових рішень, типових елементів, тощо;

• Організаційне забезпечення - положення, інструкція, накази, штатні розклади і інші документи, які регламентують організаційну структуру підрозділів АПР.

7. Принципи побудови САПР.

Основні принципи побудови САПР:

• САПР – людино-машино-система – це означає, що всі створені системи проектування з допомогою ПК є автоматизованими. (В першу чергу в них людина);

• САПР – ієрархічна система, що реалізує комплексний перехід до всіх рівнів проектування;

• САПР – сукупність інформаційно-узгодженних систем – відображає зв’язки як між крупними підсистемами так і між дрібними частинами.

• САПР – це відкрита система і така що розвивається – принцип відображення появи нових удосконалених математичних моделей, методів, а також технологічних рішень у функціонуванні окремих складових систем;

• САПР – спеціалізована система з максимальним використанням уніфікованих модулів.

8. Ідеї та принципи системного підходу у проектуванні.

Основні ідеї і принципи проекту складних систем виражені в системному підході (СП). Загальний принцип СП полягає у регулюванні частин системи чи явища із врахуванням їх взаємодії.

• СП вкл. виявлення структури системи, типізацію зв’язків, визначення атрибутів, та аналіз впливу зовнішнього середовища;

• СП вимагає розглядати кожен елемент у взаємозв’язку з іншими елементами системи, розкриває закономірності властивості даній системі, оптимізує режим її функціонування;

• СП – дозволяє знайти оптимальне рішення завдання за рахунок вибічного і цілісного розгляду проектного виробу.

• Головним засобом автоматизованого проектування є ПК і керовані ним технічні засоби, що створюють ним необхідну основу для потенціальних можливостей СП.

• Методичним засобом реалізації СП служить системний аналіз під яким розуміють сукупність прийомів і методів дослідження об’єктів за допомогою подання їх у вигляді систем.

9. Етапи процесу проектування.

З точки зору змісту розв’язування задач проектування розділяють на наступні етапи:

• Системно-технічне проектування при якому вибираються і формулюються цілі проектування, обґрунтовані вх. дані і визначені принципи побудови систем. При цьому формується структура об’єкта, його частини, що являють собою функціонально-завершені блоки.

• Функціональне проектування яке враховуючи застосувань РЕС називають системно-технічним. Має за ціль апаратну реалізацію складових частин. При цьому вибирають елементну базу принципову схему і оптимізують параметри функціонального проектув.

• Конструювання (Технічне проектування) розв’язує задачі компонованих схем. Розміщення схем і вузлів. Здійснення друкованих провідних з’єднань РЕС. При цьому оптимізують рішення по конструктивно-технологічних і експлуатаційних показниках.

• Технологічна підготовка виробництва забезпечує розробку технологічних процесів виготовлених окремих блоків і цілої системи в цілому. На цьому етапі створюється технологічна документація на основі попередніх етапів.

10. Схарактеризуйте стадії процесу проектування.

Стадії проектування САПР:

• Передпроектне дослідження;

• Технічне завдання;

• Технічна пропозиція;

• Ескізний проект;

• Робочий проект;

• Відлагодження і тестування;

• Впровадження.

11. Інтерпретації системного підходу у проектуванні.

Інтерпретації і конкретизація СП мають наступні підходи:

• Структурний – при структурному підході потрібно синтезувати варіанти системи із компонентів і оцінювати варіанти при їх частковому переборі з попереднім прогнозуванням характеристики компонентів.

• Блочно-ієрархічний – використовує ідеї декомпозиції складних описів об’єктів і відповідних засобів їх створення на ієрархічні рівні і аспекти. Вводить поняття стилів проектування (висхідне і низхідне) і встановлює зв'язок між параметрами сусідніх ієрархічних рівнів.

• Об’єктно-орієнтований підхід.

Переваги:

• Вносить у моделі програм більшу структурну визначеність.

• Скорочує обсяг специфікацій за рахунок введення в описи ієрархічних об’єктів, наслідування, між властивостями об’єктів.

• Зменшення імовірності перекрученості даних за рахунок обмеження доступу до певних категорій даних об’єкта.

Для всіх підходів проектування складних систем характерні наступні особливості:

• Структуризація процесу проектування, що виражається документацією проектних завдань;

• Ітераційний характер проектування;

• Типізація і уніфікація проектних рішень і засобів проектування.

12. Стадії життєвого циклу виробу.

Загальна структура життєвого циклу виробу

• АСП - автоматизована система планування;

• АСНД - автоматизована система наукових досліджень;

• АСУВ - автоматизована система управління виробництвом;

• АСУТП - автоматизована система управління технологічним процесом;

• АССД - автоматизована система статистичних досліджень.

Життєві цикли деяких товарів зовсім короткі, інших - довгі. Стадія життєвого циклу суттєво впливає на вибір та коректування стратегії діяльності і, в свою чергу, на способи та процедури розробки та вдосконалення виробу. Так, на стадії росту домінуючими є стратегічні заходи, пов'язані з ре¬алізацією в продукті нових технічних принципів; на стадії зрілості - розробки окремих модифікацій виробу; на стадії насичення - скорочення виробничих витрат; на стадії спаду - використання можливостей існуючої інфраструктури, скорочення експлуатаційних витрат. Існують ще cтадії розробки та вдосконалення виробу.

13. Загальна характеристика і класифікація CASE-засобів.

CASE – Computer Aided Software Engineering.

В рамках програмної інженерії CASE засоби представляють собою основну технологію для створення та експлуатації ПЗ.

Під CASE засобом розуміють засіб що підтримує процеси життєвого циклу ПЗ. Сюди включають:

• Аналіз вимог до с-ми;

• Проектування прокладного ПЗ;

• Проектування БД;

• Генерування коду;

• Тестування;

• Документування;

• Забезпечення якості;

• Управління конфігурацією;

• Та інші процеси.

CASE засоби разом із системним ПЗ і технічними засобами утворюють середовище для створення ПЗ.

CASE засобам наявні особливості:

• Наявність потужних графічних засобів для опису і документування с-м, що забезпечує зручний інтерфейс.

• Інтеграція окремих компонентів CASE засобів, яке забезпечує управління процесів розробки ПЗ.

• Використання спеціальним чином організованого сховища проектних даних (репозиторія).

Інтегрований CASE засіб містить компоненти:

• Репозиторій – повинен забезпечувати збереження версій проекту його окремих компонентів і синхронізувати отриману інформацію від різних розробників.

• Графічні засоби аналізу і проектування, які забезпечують створення і редагування комплексу взаємопов’язаних діаграм.

• Засоби розробки програм.

• Засоби управління вимогами.

• Засоби управління конфігурації ПЗ.

• Засоби документування, тестування і управління проектами.

• Засоби реверсного інженерінгу.

14. Сутність об’єктно-орієнтовного підходу до проектування програмного забезпечення.

Концептуальною основою об’єктно – орієнтованого підходу в проектуванні є об’єктна модель – основні елементи якої:

• Абстрагування;

• Інкапсуляція;

• Модульність;

• Ієрархія;

• Типізація;

• Паралелізм;

• Стійкість;

16. Поняття життєвого циклу програмного забезпечення.

Життєвий цикл ПЗ визначається як період часу який починається з моменту прийняття рішень про необхідність створення до вилучення з експлуатації.

Структура життєвого циклу ПЗ:

• Процеси;

• Дії;

• Задачі що мають бути виконані під час створення ПЗ.

Програмний продукт визначається як набір комп’ютерних програм, процедур і можливо пов’язаної з ним документації. Процес визначається як сукупність взаємопов’язаних дій що перетворюють вхідні дані на вихідні. Кожен процес характеризується певними задачами і методами їх розв’язування, вхідними даними що отримані від інших процесів та результатами.

Життя процесу, його цикли розділяються на три групи:

• основні процеси

• допоміжні

• організаційні.

Процес розробки-передбачає дії і задачі що виконується розробником і охоплює роботи по створенні ПЗ, його компонентів у відповідності до заданих вимог включає:

• оформлення проектної частини та експлуатація документів.

• підготовки матеріалів з перевірки якості ПЗ.

• для навчання персоналу.

Процес розробки включає такі дії:

• підготовча робота

• аналіз вимог до системи

• проектування архітектури системи

• аналіз вимог до ПЗ

• проектування архітектури ПЗ

• детальне проектування

• кодування і тестування

• інтеграцію ПЗ

• інтеграцію системи

• кваліфіковане тестування системи

• встановлення

• корегування роботи.

17. Моделі життєвого циклу програмного забезпечення. Підхід RAD.

Швидка розробка застосунків, RAD (від англ. rapid application development) — концепція створення засобів розробки застосунків, програмних продуктів, що приділяє особливу увагу швидкості й зручності програмування, створенню технологічного процесу, що дозволяє програмістові максимально швидко створювати комп'ютерні програми. З кінця XX століття RAD одержала широке поширення й схвалення. Концепцію RAD також часто зв'язують із концепцією візуального програмування.

Основні принципи RAD

• Інструментарій має бути націлений на мінімізацію часу розробки.

• Створення прототипу для уточнення вимог замовника.

• Циклічність розробки: кожна нова версія продукту грунтується на оцінці результату роботи попередньої версії замовником.

• Мінімізація часу розробки версії, за рахунок перенесення вже готових модулів і додавання функціональності в нову версію.

• Команда розробників повинна тісно співробітничати, кожен учасник повинен бути готовий виконувати декілька обов'язків.

• Управління проектом повинне мінімізувати тривалість циклу розробки.

19. Уніфікована мова UML. Діаграми прецедентів.

UML (англ. Unified Modeling Language) — уніфікована мова об'єктно-орієнтованого моделювання, використовується у парадигмі об'єктно-орієнтованого програмування. Є невід'ємною частиною уніфікованого процесу розробки програмного забезпечення.

UML може бути застосовано на всіх етапах життєвого циклу аналізу бізнес-систем і розробки додатків. Різні види діаграм які підтримуються UML, і найбагатший набір можливостей представлення певних аспектів системи робить UML універсальним засобом опису як програмних, так і ділових систем.

Діаграми дають можливість представити систему (як ділову, так і програмну) у такому вигляді, щоб її можна було легко перевести в програмний код.

Крім того, UML спеціально створювалася для оптимізації процесу розробки програмних систем, що дозволяє збільшити ефективність реалізації програмних систем у кілька разів і помітно поліпшити якість кінцевого продукту.

UML прекрасно зарекомендувала себе в багатьох успішних програмних проектах. Засоби автоматичної генерації кодів дозволяють перетворювати моделі мовою UML у вихідний код об’єктно-орієнтованих мов програмування, що ще більш прискорює процес розробки.

Практично усі CASE-засоби (програми автоматизації процесу аналізу і проектування) мають підтримку UML. Моделі розроблені в UML, дозволяють значно спростити процес кодування і направити зусилля програмістів безпосередньо на реалізацію системи.

Діаграми підвищують супроводжуваність проекту і полегшують розробку документації.

UML необхідний:

• керівникам проектів, які керують розподілом завдань і контролем за проектом

• проектувальникам інформаційних систем які розробляють технічні завдання для програмістів;

• бізнес-аналітикам, які досліджують реальну систему і здійснюють інжиніринг і реінжиніринг бізнесу компанії;

• програмістам які реалізовують модулі інформаційної системи.

При модифікації системи об'єктний підхід дозволяє легко включати в систему нові об'єкти і виключати застарілі без істотної зміни її життєздатності. Використання побудованої моделі при модифікаціях системи дає можливість усунути небажані наслідки змін, оскільки вони не ламають структури системи, а тільки змінюють поведінку об'єктів.

Мова моделювання – це нотація (графічна) яку використовують як метод для опису проектів.

Нотація представляє собою - сукупність графічних об’єктів з синтаксисом мови моделювання.

Стандарт UML 1.1 прийнятий в 1997р.

• Use case diagram – діаграма варіантів використання (прецидентів).

• Class diagram – діаграма класів.

• Interaction diagram - діаграма взаємодій

• Seguence diagram – діаграма послідовностей

• Collobration diagram – діаграма співпраці

• Component diagram – діаграма компонентів

• Deployment - діаграма розміщення

• Activity diagram – діаграма активності дій

(ПЗ в якому виконуються діаграми Rational Rose. )

Use case diagram – діаграма варіантів використання (прецидентів) дозволяє створювати список операцій які виконує система. На основі таких діаграм створюється список вимог і функції системи. Кожна така діаграма – це опис сценарію поведінки, яку виконують дійові особи (Actors) .

Такий тип діаграми використовують при описі бізнес-процесів і відображає об’єкт системи і задачі які ним виконуються .

На діаграмі прецедентів ілюструється набір прецедентів системи і виконавці, а також взаємозв'язки між ними. Прецеденти визначають, як виконавці взаємодіють із програмною системою. У процесі цієї взаємодії виконавцем генеруються події, передані системі, які являють собою запити на виконання деякої операції.

Рисунок 19.1 – Приклад діаграми прецидентів

Діаграма прецедентів містить:

• варіанти використання (прецеденти) системи (use case);

• дійова особа (actor).

Діаграма відображає взаємодію варіантів використання та дійових осіб. Вона вказує на вимоги до системи з погляду користувача.

Варіанти використання системи - опис функцій системи на «високому рівні». Вони описують усе, що відбувається всередині області дії системи. Варіанти використання ілюструють, як можна використовувати систему. Вони звертають увагу на те, що користувачі хочуть одержати від системи. Кожний варіант використання являє собою завершену транзакцію між користувачем і системою.

Дійова особа – це все те, що взаємодіє із системою, передає або одержує інформацію від системи. Виконавець (actor) є зовнішнім стосовно системи поняттям, що певним чином бере участь у процесі, який описує прецедент. Це можуть бути користувачі системи, інші системи, взаємодіючі з описуваною, час.

20. Поняття елементів нотації. Діаграми класів.

На діаграмах класів відображають деякі класи та пакети системи. Це статичні картини фрагментів системи і зв'язків між ними.

Звичайно для опису системи створюють кілька діаграм класів. На одних показують деяку підмножину класів і відношень між класами підмножини. На інших відображають ту ж підмножину, але разом з атрибутами і операціями класів. Треті відповідають тільки пакетам класів і відношенням між ними. Для подання повної картини системи можна розробити стільки діаграм класів, скільки потрібно.

Під класом розуміють опис об'єктів, що володіють загальними властивостями (атрибутами), поведінкою, взаємовідношеннями з іншими об'єктами і спільною семантикою. Клас є шаблоном для створення нових об'єктів. Кожний об'єкт є екземпляром конкретного класу і не може бути екземпляром декількох класів.

Кожен клас може мати свої, атрибути і операції, або наслідувати їх від класу предка.

Атрибут – це значення, що характеризує об'єкт у його класі. Приклади атрибутів: категорія, баланс, кредит (атрибути об'єктів класу рахунок); ім'я, вік, вага (атрибути об'єктів класу людина) і т.д.

Операція – це функція (або перетворення), яку можна застосовувати до об'єктів даного класу. Та сама операція може, загалом кажучи, застосовуватися до об'єктів різних класів: таку операцію називають поліморфною, тому що вона може мати різні форми для різних класів.

21. Уніфікована мова UML. Діаграми діяльностей.

(Уніфікована мова UML див. питання 19)

Діаграми дій визначають модель кінцевого автомата, що описує поведінку класу. Кожний стан класу задається своєю вершиною, для якої визначені вхідні й вихідні стани, а також умови переходу зі стану в стан.

У мові UML дія зображується у вигляді прямокутника із закругленими кутами, переходи – у вигляді спрямованих стрілок, елементи вибору – у вигляді ромбів, лінії синхронізації – у вигляді товстих горизонтальних або вертикальних ліній.

Рисунок 21.1 – Діаграма дій

Дією називається виконання певної поведінки в потоці управління системою.

Переходи використовуються для зображення шляху потоку керування від дії до дії.

Елементи вибору показують місця поділу керуючих потоків на основі умовного вибору. Переходи з елементів вибору містять обмежувальні умови, що визначають, який напрямок переходу буде обрано.

Лінії синхронізації (synhronization bar) дозволяє вказати на необхідність одночасного виконання дій, а також забезпечують єдине виконання дій у потоці.

Секції ділять діаграму дій на кілька ділянок, щоб показати, хто відповідає за виконання дій на кожній ділянці.

Для позначення початкового й кінцевого станів у потоці керування використовуються спеціальні символи Start State і End State.

Діаграми дій відбивають динаміку проекту і являють собою схеми потоків керування в системі від дії до дії, а також паралельні дії й альтернативні потоки.

Переваги ДД (діаграми діяльностей):

• Підтримка паралелізму для добр. потоків процесів

• Недостаток полегшення в тому що зв’язки між діями і об’єктами розглянуті не достатньо чітко.

ДД використовується в наступних ситуаціях:

• Аналіз варіанту використовується. На цій стадії не цікавить зв'язок між діями і об’єктами, а повинні показати які дії повинні бути виконані і які залежності в поведінці с-ми.

• Аналіз потоків робіт в різних варіантах використання. Коли варіант використання взаємодіють між собою, ДД найкраще представляють і аналізують їх поведінку.

• Не рекомендується використовувати ДД:

• Аналіз взаємодії об’єктів. Для цього краще використовувати діаграми взаємодії.

• Аналіз поведінки об’єкта на протязі його життєвого циклу, для цього використовуєть діаграми станів.

22. Діаграми послідовностей, станів і кооперації.

Діаграми взаємодії діляться на діаграми послідовності (Sequence diagram) і кооперативні діаграми (Collaboration diagram).

На діаграмах обох типів може бути представлена та сама інформація, однак діаграми послідовності звертають увагу на керування, а кооперативні відображають потоки даних.

Діаграми послідовності впорядковані в часі. Вони корисні для того, щоб зрозуміти логічну послідовність подій. Кооперативні діаграми показують, як компоненти системи взаємодіють один з одним.

Діаграми взаємодії містять:

• Об'єкти,

• повідомлення - за допомогою повідомлення один об'єкт або клас запитує в іншого виконання якоїсь конкретної функції, наприклад, форма може запросити в об'єкта звіт надрукувати її.

• Об'єкт - це абстракція чого-небудь у домені прикладної галузі або у виконуваній системі. Наприклад, об'єктом може бути рахунок у бізнес системі або службовець у системі платіжної відомості.

Повідомлення (message) – це зв'язок між об'єктами, у якому один з них (клієнт) вимагає від іншого (сервера) виконання якихось дій. При генерації коду – повідомлення транслюються у виклики функцій.

На діаграмі послідовності взаємодія зображується у вигляді двомірної схеми (у форматі графа або мережі). По вертикалі проходить часова вісь, де перебіг часу відбувається зверху донизу. По горизонталі вказують ролі класифікатора, які представляють окремі об'єкти кооперації. У кожної ролі класифікатора є «лінія життя», що йде зверху донизу. Той період часу, протягом якого об'єкт існує, зображують на діаграмі вертикальною пунктирною лінією. Під час виклику процедури певного об'єкта (активізації) його лінія життя зображується подвійною лінією.

Повідомлення виглядає на діаграмі як стрілка, що йде від лінії життя одного об'єкта до лінії життя іншого об'єкта. Стрілки організовані відповідно до часової послідовності повідомлень.

Рисунок 22.1 – Діаграма послідовності

Рисунок 22.2 – Кооперативна діаграма

Діаграма кооперації - це діаграма класів, на якій відображаються не просто класифікатори й асоціації, а ролі класифікатора й ролі в асоціації. Ролі класифікатора та ролі в асоціації описують конфігурацію об'єктів і зв'язків, які можуть утворитися при виконанні кооперації в реальній системі.

Частина 2

1. Класифікація САПР та їх користувачів.

1. За типом об'єкта проектування:

• вироби машинобудування

• вироби приладобудування

• техпроцеси в машино та приладобудуванні

• об'єкти будівництва

• технологічні об'єкти в будівництві

• програмні вироби

• організаційні системи

2. За рівноправності об'єкту проектування

3. За складністю об'єкту проектування

• прості - до 100 компонентів

• середньої складності 100-1000 компонентів

• складні 1000-10000

• дуже складні 10000-1000000

• суперскладні понад 1000000

4. За рівнем автоматизації проектування

• низько автоматизовані - до 25% проектних процедур автоматизовані

• середньо автоматизовані 25% -50%

• високоавтоматизовані більше 50%

5. За комплектністю проектування (який етап проектування автоматизований)

• одно етапні (все робиться за 1 етап)

• багатоетапні

• комплексні

6. По проектним документам

• на паперових носіях і листах

• на машинних носіях

• на фото носіях

• комбіновані

• резервні

7. За кількістю проектних документів

• САПР малі до 1000 документів на рік

• середні 1000-100000

• високою - більше 100000 документів

8. За кількістю рівнів у структурі технологічного забезпечення

• одно (наявність базового комплексу робітники. станцій і периферійного обладнання)

• двох (поділ етапу проектування на 2 рівня)

• три рівневі

2. Склад САПР.

• Методичне забезпечення - документи, в яких відображені склад, правила вибору та експлуатації засобів автоматизації проектування.

• Лінгвістичне забезпечення - мови проектування, термінологія;

• Математичне забезпечення - методи, математичні моделі, алгоритми;

• Програмне забезпечення - документи з текстами програм, програми на машинних носіях і експлуатаційні документи;

• Технічне забезпечення - засоби обчислювальної та організаційної техні-ки, передачі даних, вимірювальні та інші пристрої;

• Інформаційне забезпечення - документи з описом стандартних проект- них процедур, типових рішень, типових елементів, тощо;

• Організаційне забезпечення - положення, інструкція, накази, штатні розклади і інші документи, які регламентують організаційну структуру підрозділів АПР.

Задум

Прогноз

Планування

Створення

Дослідження

Проектування

Виробництво

Використання

Освоєння системи

Пусконалагодка

Експлуатація

Обслуговування

Ремонт

Діагностика

3. Життєвий цикл технічної системи.

Проектування поділяється на:

1. Функціональне; 2) Конструювання; 3) Технологічне

Задум

1. Визначення потреб;

3. Визначення мети;

4. Аналіз можливостей збуту;

5. Прогноз інвестицій;

6. Наукові дослідження;

7. Технічне завдання;

Технічне завдання

1. Назва і підстава для виконання;

2. Виконавець;

3. Мета роботи;

4. Склад виробу;

5. Технічні вимоги;

• Вимоги по призначенню;

• Відхилення від параметрів;

• Вимоги до конструкції;

• Вимоги до експлуатації;

• Вимоги на надійність;

• Метрологічні вимоги;

6. Економічні показники;

7. Вимоги до документації;

8. Зміни та доповнення;

4. Класи електронної апаратури.

Електронну апаратуру можна класифікувати наступним чином:

• Наземна апаратура;

• Повітряна (бортова);

• Морська;

Наземна апаратура:

• Стаціонарна РЕА (в закритих опалюваних приміщеннях);

• Стаціонарна РЕА (в закритих неопалювальних приміщеннях);

• РЕА, яка використовується в транспорті;

• Переносна РЕА;

• Портативна РЕА, яка призначена для перевезення у включеному стані.

Бортова РЕА

• Низьколітаючих літаків

• Високошвидкісних літаків;

• Ракети;

• Космічні кораблі;

Морська РЕА

• Суднова

• Корабельна

• Буйкова

5. Типи конструкції друкованих плат.

Друкóвана плáта (англ. Printed circuit board, (нім. Leiterplatte) — пластина, виконана з діелектрика (текстоліт, гетинакс і т. п.), на якій сформований хоча б один провідний малюнок. На друковану плату монтуються електронні компоненти, і з'єднуються своїми виводами з елементами провідного малюнка паянням, або, значно рідше, зварюванням, у результаті чого збирається електронний модуль (або змонтована друкована плата).

Звичайно друкована плата проектується індивідуально залежно від електронної схеми і типів корпусів деталей. Для їх розробки існує спеціальне програмне забезпечення.

Види плат

Залежно від кількості шарів з електропроводні малюнком, друковані плати підрозділяють на односторонні, двосторонні і багатошарові.

На відміну від навісного монтажу, на друкованій платі електропровідний малюнок виконаний з фольги аддитивним або субтрактівним методом. У аддитивной методі проводить малюнок формується на нефольгірованном матеріалі, звичайно шляхом хімічного міднення через заздалегідь нанесену на матеріал захисну маску. У субтрактівним методі проводить малюнок формується на фольгованим матеріалі, шляхом видалення непотрібних ділянок фольги, при цьому зазвичай використовується хімічна травлення.

Друкована плата звичайно містить монтажні отвори і контактні площадки, які можуть бути додатково покриті захисним покриттям: сплавом олова та свинцю, олово, золото, срібло, органічним захисним покриттям. Крім того в друкованих платах є перехідні отвори для електричного з'єднання шарів плати, зовнішнє ізоляційне покриття ( «захисна маска») яке закриває ізоляційним шаром невикористовувану для контакту поверхню плати, маркування зазвичай наноситься за допомогою шовкографії, рідше - струминних методом або лазером.

Багатошарові друковані плати

Багатошарові друковані плати (скорочено МПП, англ. Multilayer printed circuit board) застосовуються у випадках, коли розводка з'єднань на двосторонній платі стає занадто складною. У міру зростання складності проектованих пристроїв і щільності монтажу збільшується кількість шарів на платах.

У багатошарових платах зовнішні шари (а також наскрізні отвори) використовуються для установки компонент, а внутрішні шари містять межз'єднань або суцільні плати харчування. Для з'єднання провідників між шарами використовуються міжшарових перехідні отвори. При виготовленні МПП спочатку виготовляються плати шарів, які склеюються через спеціальні склеювальні прокладки (препреги). Далі виконується пресування, свердління і металізація перехідних отворів.

Види друкованих плат

За кількістю шарів проводить матеріалу:

• Односторонні

• Двосторонні

• Багатошарові (МПП)

За гнучкості:

• Жорсткі

• Гнучкі

За технологією монтажу:

• Для монтажу в отвори

• Для поверхневого монтажу

Кожен вид друкованої плати може мати свої особливості, у зв'язку з вимогами до особливих умов експлуатації (наприклад, розширений діапазон температур) або особливості застосування (наприклад, в приладах, що працюють на високих частотах).

6. Технічне забезпечення САПР.

Технічне забезпечення (ТЗ) САПР являє собою комплекс технічних засобів (КТЗ), на базі якого фізично реалізується весь процес автоматизованого проектування (АП): від вводу і підготовки вихідних даних до одержання готової проектної документації.

По суті, ТЗ САПР являє собою матеріальну основу автоматизованого проектування і разом з програмним забезпеченням (ПЗ САПР) створює те фізичне середовище, в котрому реалізуються другі види забезпечення САПР (математичне, інформаційне, лінгвістичне та інші).

Слід відмітити, що проблема підбору ТЗ САПР для любої конкретної САПР є дуже важливим і відповідним етапом при розробці або експлуатації цієї САПР. Це пов’язане з тими обставинами, що КТЗ САПР поряд із ПЗ САПР є найбільш дорогим компонентом САПР і в значній мірі визначає ефективність всієї системи вцілому.

7. Математичне забезпечення САПР.

Математичним забезпеченням автоматизованого проектування називається сукупнiсть математичних моделей об’єктів проектування, а також методів і алгоритмів операцій і процедур.

Вся сукупність математичних моделей об’єктів, що проектуються по характеру своїх властивостей діляться на функціональні і структурні моделі .

Функціональні моделі призначені для відображення фізичних проце-сів, які протікають в об’єкті при його функціонуванні і встановлюють зв’язки між вхідними, вихідними, керуючими та зовнішніми параметрами за допомогою функціональних залежностей, функціоналів, операторів, імовірних залежностей і т.і. Функціональні ММ разом з деякими критеріями оцінки якості функціонування об’єкту складають основу функціонального опису об’єкту проектування (функціональний аспект).

Структурні ММ призначені для відображення структурних властивостей об’єкту проектування. Розрізняють структурні ММ: топологічні і геометричні.

Мат. моделі описують взаємозв’язки параметрів об’єкту, а також дозволяють оцінити наслідки проектних рішень. Важливою перевагою мат. моделей є можливість одержати інформацію про об’єкт проектування без проведення натуральних експериментів.

Основні вимоги до мат. моделей:

• універсальність;

• точність;

• адекватність;

• економічність.

Універсальність – мат. моделі – означає можливість її застосування для аналізу певної групи об’єктів.

Точність М.М. – оцінюється мірою співпадання даних, отриманих по м.м. із реальними даними.

Адекватність М.М. – здатність відображати властивості об’єкту із похибкою не вище заданої.

Економічність М.М. – характеризується затратами обчислюваних ресурсів на її реалізацію. До обч. ресурсів відносять:

час, який необхідний для реалізації мат. моделей. об’єм машинної пам’яті.

Ефективність САПР, багато в чому, визначається якістю МЗ, оскільки вибір МЗ часто визначає якість і строк проектування, а також затрати на нього.

8. Інформаційне забезпечення САПР.

Інформаційне забезпечення САПР призначене для організації, використання, зберігання та підтримання в актуальному стані всіх даних, які необхідні для автоматизованого проектування.

Інформаційне забезпечення САПР - документи, які вміщують описи стандартних проектних процедур, типових проектних рішень, типових елементів, комплектуючих виробів, матеріалів та другі данні, а також файли та блоки данних на машинних носіях із записом вказаних документів.

Основу інформаційного забезпечення САПР (ІЗ САПР) складають данні, котрі використовуються проектувальниками в процесі проектування безпосередньо для вироблення проектного рішення.

Базою данних в САПР називається сукупність взаємозв’язаних данних, які зберігаються разом в зовнішній памяті ЕОМ та використовуються, як правило, більш ніж одним програмним компонентом або користувачем САПР.

Ці данні, з огляду на їх складність та багатокомпонентність самої САПР, можуть бути приставлені в різноманітному вигляді. Це можуть бути і програмні модулі (програми), та вихідні і проміжни результати розрахунків (числа) та різного роду довідково-нормативні данні, типові рішення, проміжні та кінцеві проектні рішення і т. д.

Всі функції по організації, обслуговуванню та доступу до бази данних виконуються при допомозі спеціального програмного забезпечення, що носить назву системи управління базами данних (СУБД).

Сукупність данних, що використовуються всіма компонентами САПР називаються інформаційним фондом САПР.

Призначення інформаційного забезпечення САПР полягає в реалізації інформаційних потреб всіх структурних елементів (підсистем) САПР.

Основна функція інформаційного забезпечення САПР полягає у веденні інформаційного фонду, тобто в забезпеченні, підтримці та організації доступу до данних.

Таким чином, інформаційне забезпечення САПР є сукупність інфор-маційного фонду та засобів його ведення.

Інформаційне забезпечення створює інформаційну базу.

Рисунок 8.1

9. Програмне забезпечення САПР.

Програмне забезпечення займає особливе місце в САПР, так як в програмах реалізуються методи та алгоритми автоматизованого проектування. ПЗ САПР відноситься до складних програмних систем. На розробку ПЗ САПР витрачається до 90 % коштів, які виділяються на створення САПР.

Програмне забезпечення САПР являє собою сукупність програм на машинних носіях з необхідною програмною документацією, яка призначена для виконання автоматизованого проектування (ГОСТ 23501.4- 79).

Все програмне забезпечення САПР поділяється на: базове, загальносистемне та спеціалізоване.

До складу спеціалізованого ПЗ входять: пакети прикладних програм (ППП), які реалізують ці функції (розрахунки, аналіз, синтез і т.д.).

Вимоги до програмного забезпечення САПР

До ПЗ САПР висуваються наступні основні вимоги:

• Адаптованість – це пристосованість ПЗ САПР до функціонування в різноманітних умовах (Вимога адаптованості висувається до різноманітних об’єктів проектування).

• Гнучкість – здатність легко видавати зміни, доповнення та виправлення в ПЗ при збереженні всієї САПР в цілому.

• Компактність – це необхідність в мінімізації ресурсів ЕОМ.

• Мобільність – здатність функціонування на різноманітних технічних засобах.

• Надійність – забезпечення одержання достовірних результатів про-ектування.

• Реактивність – забезпечення швидкого розв’язку задачі при орієнтації на конкретного користувача.

• Еволюційність – доповнення САПР новими програмами, які розширюють можливості системи.

Деякі програми САПР:

• КОМПАС (Створення креслень);

• IndorCar (проектування автошляхів);

• АДЕМ (для підготовки технічної документації для верстатів з цифровим ПЗ);

• TOPOR (для розводки друкованих плат);

• Интех Раскрой (для розкрою листового металу);

• OrCad (для проектування електронних пристроїв);

• MathCad (для математичного моделювання)

• MATLAB

• MSWord

10. Лінгвістичне забезпечення САПР.

Лінгвістичне забезпечення САПР - це сукупність мов, які використовуються в САПР для висвітлення інформації про об’єкти, що проектуються, про процес та засоби проектування, якою обмінюються люди з ЕОМ між собою в процесі автоматизованого проектування.

Однією із важливіших задач при створенні лінгвістичного забезпечення САПР є вибір мов взаємодії та форм спілкування проектувальника з ЕОМ.

Мови взаємодії є особливими, спеціально орієнтованими на потреби проектувальника. Якщо мови програмування направлені, головним чином, на універсальність та зручність їх трансляції в машинні мови, то мови взаємодії призначені для забезпечення найбільших зручностей при спілкуванні проектувальника з ЕОМ, найбільш компактного приставлення проектної інформації, найбільших зручностей при здійсненні проектних процедур і т. інше.

Мови взаємодії можна розподілити на слідуючі основні типи: природня, обмежена природня, командна, “меню” та “шаблони”.

Природня мова користувача не завжди може бути використана для спілкування з ЕОМ в сучасних САПР, так як виникають труднощі автоматичного аналізу повідомлень користувача, виражених на природній мові в межах жорстко обмежених ситуацій, які пов’язані з задачами проектування.

Обмежена природня мова є на даний час перспективним способом взаємодії. Основний недолік такої взаємодії полягає в тому, що користувач повинен добре уявляти синтаксичні та семантичні обмеження, які накладаються на природню мову.

Командна мова є розповсюдженим способом взаємодії. Користувачу приставляється набір команд, за допомогою яких він може управляти вико-нанням різноманітних проектних процедур. Ці команди виконують два види функцій: визначають процеси, які повинні бути виконані; вміщують в собі дані, що передаються цим процесам.

При діалоговій взаємодії інформація, що вводиться користувачем, розбивається на велике число команд, які вміщують відносно малу кількість даних. В цьому випадку введені данні тут же виводяться системою (еховідображення), що полегшує виправлення помилок при вводі.

“Меню” та “Шаблони”. Дані мови є найбільш поширеним способом діалогової взаємодії з прикладними програмами САПР. З допомогою “меню” користувач керує виконанням проектної процедури, вибираючи необхідну функцію із перерахованих в “меню”.

“Шаблон” являє собою спеціальним чином організований кадр діалогу, який відображується на екрані дисплею, та призначений для введення та виведення даних. “Шаблон” включає інформаційні поля, які розміщуються в визначених місцях екрану та призначені для введення- виведення даних та пояснювальні надписи до них.

Організація взаємодії тільки з використанням “меню” та “шаблонів” не має достатньої гнучкості, через це даний спосіб взаємодії використовується, як правило, разом з командними мовами.

Вимоги:

• Ефективність;

• Повнота;

• Розширюваність;

• Виразність;

• Проблемо-орєнтованість;

Мови класифікуються:

За місцем в процесі автоматизованого проектування:

• Вхідні;

• Вихідні;

• Мови супроводу;

• Внутрішні;

Вхідні призначені для задання початкової інформації про об’єкти та мету проектування;

Супроводу – для взаємодії проектувальника з ЕОМ

Внутрішні – для надання інформації на певних стадія проектування.

11. Структура системи ACCEL EDA

Система ACCEL EDA призначена для проектування багатошарових друкованих плат (ДП) аналогових, цифрових і аналого–цифрових приладів. Вона складається з чотирьох основних модулів ACCEL EDA Library Manager, ACCEL Schematic, ACCEL PCB, ACCEL Autorouters і ряду допоміжних програм (рис. 1.1). Крім того, існує спрощений графічний редактор друкованих плат ACCEL Relay, призначений для колективної роботи над проектом.

Рисунок 11.1 – Структура системи ACCEL EDA

ACCEL Schematic і ACCEL PCB – графічні редактори принципових схем і ДП. Мають сучасні системи випадаючих меню в стилі інших програм для Windows, найбільш частим командам, які зустрічаються, призначені піктограми. Графічний редактор друкованих плат ACCEL РСВ викликається автономно або з редактора схем ACCEL Schematic. В останньому випадку автоматично складається список з’єднань схеми і на поле ДП переносяться зображення корпусів компонентів з вказівкою ліній електричних з’єднань між їхніми виводами (на відміну від P-CAD не обов'язково заздалегідь малювати контур друкованої плати) – ця операція називається упаковкою схеми на друковану плату. Після цього викреслюється контур ДП, на ньому розміщуються компоненти і проводиться трасування провідників.

ACCEL Autorouters – автотрасувальники QuickRote і PRO Route. Трасувальник лабіринтного типу Quick Rout використовуються тільки для розведення найпростіших плат. Трасувальник PRO Rouгt випускається в різноманітних варіантах для 2-шарових ДП без обмеження числа компонентів, 4-шарових плат з обмеженням загальної кількості виводів компоненентів (не більше 4000 виводів) і без будь-яких обмежень (число шарів до 32).

ACCEL Relay – нова програма для забезпечення колективної роботи над проектами друкованих плат. Є аналогом графічного редактора АССЕL PCB з обмеженими можливостями. ACCEL Relay – не тільки засіб перегляду ДП. З її допомогою розробник схем може виконати загальне розміщення компонентів на ДП, задати найбільш істотні атрибути, що будуть використані при автотрасуванні (наприклад, допустимі зазори), і прокласти найбільш критичні траси. Після цього ці результати передаються конструктору для завершення розробки ДП з допомогою ACCEL РСВ і PRO Route.

12. Графічний редактор схем ACCEL Schematic. Створення принципових схем. Редагування символів компонентів. Ієрархічні структури. Верифікація схеми ERC.

Пікто-грама	Еквівалентна програма	Пікто-грама	Еквівалентна програма
Команди розміщення
	Place/Part (розмістити компонент)		Place/Polygon (розмістити полігон)
	Place/Wire (розмістити ланцюг)		Place/Point (розмістити точку прив’язки символу компоненти)
	Place/Bus (розмістити шину)		Place/Text (розмістити текст)
	Place/Port (розмістити порт)		Place/Attribute (розмістити атрибут)
	Place/Pin (розмістити виводи)		Place/Field (розмістити рядок даних)
	Place/Line (розмістити лінію)		Place/IEEE Symbol (розмістити символ функціонального блоку)
	Place/Arc (розмістити дугу)

Ієрархічні структури

ACCEL Schematic, починаючи з версії 12.1, підтримує єрархічні або модульні структури, що зручно для зображення принципових схем, які складаються з однотипних елементів, і для спрощення зображення складних схем. На верхньому рівні ієрархії поміщають зображення модуля у вигляді прямокутного “чорного ящика”, а його принципова схема міститься на більш низькому рівні ієрархії.

Модуль ієрархічної структури створюють по команді Utils/Module Wizard. В початковому меню (рис. 2.17) вибирають режим роботи:

Create a new module and its link – створення нового модуля і його зв'язків;

Reuse an existing module – використання символу існуючого модуля;

Верифікація схеми ERC

іПеревірку схеми виконують по команді Utils/ERC (Electrical Rules Check). В меню цієї команди задають перелік перевірок, результати яких приводяться в текстовому звіті:

• Single Node Nets – кола, що мають єдиний вузол;

• No Node Nets – кола, що не мають вузлів;

• Electrical Errors – електричні помилки, коли з'єднуються виводи несумісних типів

• Unconnected Pins – виводи компонентів, які не підключаються;

• Unconnected Wires – кола, які не підключається;

• Bus/Net Errors – кола, які входять до складу шини, що зустрічаються тільки один раз;

• Component Errors – компоненти, розташовані поверхні інших компонентів;

• Net Connectivity Errors – невірне підключення кола землі і живлення.

13. Графічний редадктор друкованих АCCEL РСВ. Розробка друкованої плати. Перевірка друкованої плати DRC.

Команди розміщення
	Place/Component (розмістити компонент)		Place/Copper Pour (розмістити область металізації з різними типами штриховки)
	Place/Connection (ввести електричний зв'язок)		Place/Cutout (розмістити виріз в області металізації)
	Place/Via (розмістити перехідний отвір)		Р1асе/Кeepout (створити бар'єр трасування)
	Place/Line (розмістити лінію)		Place/Text (розмістити текст)
	Place/Arc (розмістити дугу)		Place/Attribute (розмістити атрибут)
	Place/Polygon (розмістити полігон)		Place/Field (розмістити рядок даних)
	Place/Point (розмістити точку прив'язки символу компоненти)		Place/Dimension (проставити розміри)

14. Менеджер бібліотек компонентів Library Manager. Структура бібліотек. Сторення компонентів. Складні компоненти. Трансляція бібліотек системи P-CAD.

ACCEL EDA Library Manager – менеджер бібліотек. ACCEL EDA має інтегровані бібліотеки, що містять графічну інформацію про символи і типові корпуси компонентів і текстову інформацію (число секцій в корпусі компоненти, номери і імена виводів, коди логічної еквівалентності виводів і т.п.). В інтегрованій бібліотеці ACCEL EDA кожному символу (Symbol), компоненти (Component) можуть бути зіставлені декілька варіантів корпусів (Pattern). Бібліотеки легко поповнюються з допомогою графічних редакторів, а текстова інформація координується адміністратором бібліотек. Вся текстова інформація про компонент і його атрибути заноситься в дві таблиці, зручні для перегляду і редагування.

15. Програма автоматичного трасування QuickRoute.

Програма автотрасування QuickRoute розміщується в файлі QROUTE.EXE, яка поставляється разом з ACCEL PCB. Визивають QuickRoute із керуючої оболонки ACCEL PCB по команді Route/Autorouters.

В цій команді по змовчуванню викликається трасувальник QuickRoute. QuickRoute трасує поточну ДП, завантажену в ACCEL PCB.

На ній повинні бути розміщенні всі компоненти і вказані електричні зв’язки між їх виводами. Обмежувати область трасування контуром трасування, який розташований в шарі Board, не обов’язково, тому що QuickRoute не зверне на нього ніякої уваги. Перед тим на платі можна розмістити бар’єри трасування Keepout і провідники. QuickRoute не змінює розміщення провідників і не прокладає траси заново по більш короткому шляху.

В розділі Strategy вибирають імена наступних файлів:

• Strategy File – стратегія трасування (розширення імені .str);

• Output PCB File – вивідна (відтрасована) ДП (розширення імені .рсb);

• Output Log File – протокол трасування

16. Програма автоматичного трасування PRO Route

Програму PRO Route викликають з оболонки ACCEL EDA по команді Route/Autorouters. PRO Route трасує поточну плату, завантажену в ACCEL PCB. На ній повинні бути розмішенні всі компоненти і вказані електричні зв’язки між їх виводами. Область трасування обмежуються контуром, розташованим в шарі Воard. Даний контур не обов’язково повинен представляти собою замкнуту лінію – автотрасувальник PRO Route замкне його по дотичних. Попередньо на платі можна розмістити бар’єри трасування Keepout,частину компонентів (наприклад, роз’єми на стандартних ДП) і провідники

Розділ Strategy. В ньому вибирають наступні файли:

• Strategy File – cтратегія трасування (розширення імені .STR);

• Output PCB File – вивідна (відтрасована) ДП (розширення імені .PCB);

• Output Log File – протокол трасування (розширення імені .LOG).

17. Система розміщення компонентів і трасування провідників SPECCTRA.

SPECCTRA – програма автоматичного трасування провідників і автоматичного розміщення компонентів. Програма SPECCTRA успішно трасує плати великої складності (число шарів до 256) завдяки застосуванню нового принципу подання графічних даних, так званої ShapeBased – технології. На відміну від відомих раніше трасувальників, в яких графічні об'єкти представленні у вигляді набору координат точок, в цій програмі використовуються компактні засоби їхнього математичного опису. За рахунок цього підвищується ефективність трасування ДП з високою щільністю розташування компонентів, забезпечується трасування одного і того ж кола трасами різної ширини та ін. Графічний редактор EditRoute дозволяє проконтролювати розведену плату і внести в неї ряд змін.

Крім звичайного контролю дотримання технологічних зазорів типу провідник-провідник, провідник-перехідний отвір і т.п. в системі SPECCTRA виконується контроль максимальної довжини паралельних провідників, розташованих на одному або двох суміжних шарах, що дозволяє зменшити рівень перехресних спотворень і рівень шуму проектованого пристрою. Контролюється також максимальне запізнення сигналу в окремих колах. Крім того, система SPECCTRA має модуль AutoPlace, призначений для автоматичного розміщення компонентів на платі.

КОНСТРУЮВАННЯ ВУЗЛІВ КОМП'ЮТЕРНОЇ ТЕХНІКИ

Проектування електронних виробів:

1. Розробка технічного завдання.

2. Технічна пропозиція.

3. Ескізний проект. (Оптимальний варіант)

4. Технічний проект.

5. Робочий проект.

Конструювання — це процес пошуку і оптимізації в конструкторській документації форми, розмірів, матеріалів, внутрішніх і зовнішніх взаємодій.

Конструкції — сукупність деталей і вузів, що знаходяться між собою в певних просторових механічних, теплових і електричних зв'язках. Існують наступні типи виробництва : одиничне, дрібносерійне великосерійне і масове.

Існує два основних методи конструювання : метод моноконструкції і базовий метод.

Метод моноконструкції реалізується єдиний моноблок, як правило з єдиною несучою конструкцією.

Базовий — конструювання пристрою заснований на розчленуванні виробу на різні конструкторсько-технологічні частини.

Рівні розукуплення виробу:

1. вироби нульового рівня — 0-елементна база.

2. Вироби першого рівня — гібридна мікросхема.

3. Вироби другого рівня — не мають самостійного експлуатаційного значення

4. вироби третього рівня — прилад, що має самостійне експлуатаційне значення.

5. Виріб 4-го рівня — це цілий комплекс, остаточний монтаж здійснюється на місці.

Види конструкторської документації

Від форми: текстова і графічна.

Від призначення: оригінал, дублікат і копія.

Класи електронної апаратури.

1. наземна електронна апаратура

2. морська апаратура

3. бортова апаратура.

Групи наземної електронної апаратури

1. Стаціонарна радіоелектронна апаратура, яка використовується в закритих опалюваних приміщеннях.

2. Стаціонарна електронна апаратура яка використовується в закритих неопалюваних приміщеннях.

3. СЕРЕА Встановлюється в автомобілях.

4. Переносна радіоелектронна апаратура. Перенесення як у ввімкненому та і у вимкненому стані.

5. Портативна РЕА. Призначена для перенесення у ввімкненому стані.

Групи бортової РЕА.

1. Низькошвидкісні апарати.

2. Високошвидкісні.

3. Ракети.

4. Космічні кораблі.

Морська РЕА.

1. Суднова.

2. Корабельна.

3. Буйкова.

Друковані плати

Отвори на платах поділяються:

1. Монтажні

2. Перехідні. (металізовані)

3. Кріпильні отвори (для радіаторів)

4. Технологічні (для розміщення на станках при виготовленні)

Сторони плати— сторона монтажу, сторона пайки.

Вузьке місце друкованої плати — мала відстань між доріжками.

Вільне місце друкованої плати — там де немає компонентів чи доріжок.

ЖИТТЄВИЙ ЦИКЛ ОБ'ЄКТА.

Задум	Створення	Використання
Прогноз	Дослідження	Освоєння системи
Планування	Проектування	Пусконалагодження
	Виробництво	Експлуатація
		Обслуговування
		Ремонт
		Діагностика

Проектування

1. Функціональне.

2. Конструювання.

3. Технологічне.

Задум

1. Визначення потреб.

2. Визначення мети.

3. Аналіз можливостей збуту системи.

4. Прогноз та планування капіталовкладень(інвестицій).

5. Наукові дослідження.

6. Технічне завдання.

Технічне завдання

1. Назва і підстава для виконання.

2. Виконавець.

3. Мета.

4. Склад виробу (програмного продукту).

5. Технічні вимоги.

6. Економічні показники. (Обґрунтування собівартості та економічної ефективності).

7. Вимоги до документації.

8. Порядок виконання.

9. Додаткові умови виконання технічного проекту.

САПР

1. Математичне забезпечення САПР.

2. Лінгвістичне забезпечення.

3. Інформаційне забезпечення.

4. Програмне забезпечення.

5. Методичне забезпечення.

6. Організаційне забезпечення.

7. Технічне забезпечення.

Програмне забезпечення САПР

Компас — призначення для двовимірного і трьохвимірного проектування.

АДЕМ — для станків із числовим ПЗ.

IndorCAR — для проектування автомобільних доріг.

AutoCAD — найкрутіша фєнєчька

TopoR — розводка друкованих плат.

Интех Раскрой — для розкрою листового металу.

OrCAD — для проектування електронних пристроїв.

MathCAD — математика.

MathLab — математична мова програмування.

Microsoft Word — гонська штука.

LaTEX — розмітка.

Інформаційне забезпечення САПР

Інформаційне забезпечення САПР призначене для організації, використання, зберігання та підтримання в актуальному та коректному стані всіх даних які необхідні для автоматизованого проектування.

Компонентами ІЗ є документи які містять опис стандартних проектних процедур, типових проектних рішень, типових елементів, а також файли і блоки на машинних носіях з записом вказаних документів. ІЗ створює інформаційну базу, яка в свою чергу поділяється на інформаційний фонд і базу даних.

Інформаційний фонд поділяється:

1. По значенню на вхідні і вихідні документи.

• Вхідні: початкові, нормативно-довідкові.

• Вихідні: проектні рішення (багато їх).

2. По змісту: нормативні, довідкові, типові рішення та умови і вимоги, методичні, моделі, програми, результати.

3. По рівнях використання: тактичні і стратегічні.

Бази даних поділяються на:

1. Організації: файли, бібліотеки, інтегровані БД.

2. По носіях інформації:.

Вимоги до ІЗ.

1. Максимальне використання серійних програмних продуктів і

2. Застосування гнучкої організації і відкритої структури даних

3. Обмеження доступу і захист даних

4. Можливість оперативної корекції інформації.

Наявність СУБД дозволяє позбутися надлишковості даних, організовувати максимальну незалежність програм та даних, полегшити доступ до даних, організовувати ефективний захист даних.

Мовне забезпечення САПР (лінгвістичне)

Включає мови проектування та мови програмування і охоплює терміни, визначення, правила формалізації звичайних мов, а також методи стиснення та розширення.

До мовного забезпечення ставляться наступні вимоги:

1. Проблем маторієнтації мови.

2. Виразність мови.

Мови проектування класифікують:

1. За місцем в процесі автоматизованого проектування поділяють на: вхідні, вихідні, мови супроводу та управління, внутрішні.

Вхідні — для задання початкової інформації про об'єкти та кінцеву мету

проектування.

Вихідні — для представлення результатів проектування у зручному

вигляді.

Супроводу та управління — для взаємодії проектувальника та ЕОМ.

Внутрішні — для надання інфи на певних визначених стадіях та її обробки.

Мови є:

2. Діалогові та пасивні.

3. Алфавітно-цифрові, графічні, голосові та змішані.

4. Низького рівня, високого, проблемно-орієнтовані, універсальні.

1. У чому суть процесу проектування технічних чи інформаційних систем?

• Проектування будь якого технологічногооб’єкта – це створення, перетворення і представлення в прийнятій формі цього ще не існуючого обєкта

2. Що розуміють під технічним завданням (ТЗ) процесу проектування

• це декілька документів, які є початковим описом об’єкта, а результатом проектування слугує повний комплект документів.

3. Назвіть задачі проектування за ступенем новизни

• Часткова модернізація

• Суттєва модернізація

• Створення нових технічних, або інф. систем

4. Назвіть стадії проектування з точки зору їх послідовності виконання.

• Попереднє проектування

• Ескізне проектування

• Технічне проектування

5. На які етапи розділяють процес проектування технічних систем?

- системотехнічний

- функціональний

- етап конструювання

- технологічна підготовка

6. Вкажіть проектні процедури проектування технічних систем.

• Процедура аналізу

• Процедура синтезу

• Оптимізація

7. У чому суть процедури синтезу проектного рішення?

Полягає у створенні проектного рішення за заданими умовами, властивостями та обмеженнями.

8. Вкажіть на призначення процедури аналізу проектування

Процедура аналізу полягає у визначені властивостей заданого об’єкту та дозволяє оцінити ступінь задоволення проектного рішення заданим умовам та його придатність

9. Для чого застосовують параметричний синтез у проектуванні?

Перш ніж приступити до верифікації проектного рішення, потрібно задати або розрахувати значення цих параметрів, тобто виконати параметрічній синтез. Прикладами результатів параметричного синтезу можуть служити геометричні розміри деталей у механічному вузлі або в оптичному приладі, параметри електрорадіоелементів у електронній схемі, параметри режимів різання у технологічній операції і т.п. 

10. Яке призначення структурного синтезу при створенні проектних рішень?

Проектування починається зі структурного синтезу, при якому генерується принципове рішення. Таким рішенням може бути вигляд майбутнього літального апарату, або фізичний принцип дії датчика, або одна з типових конструкцій двигуна, або функціональна схема мікропроцесора. 

11 Назвіть суть основного загального принципу системного підходу.

Найзагальніший принцип полягає у розгляді частин складного процесу із врахуванням їх взаємодії.