6. Автоматизоване проектування комп’ютерних систем

6. Автоматизоване проектування комп’ютерних систем 1

1. Загальні відомості з автоматизації проектування електронно-обчислювальної техніки та інших технічних систем. Рівні та етапи проектування електронно-обчислювальної техніки. 2

2. Узагальнена схема процесу проектування комп’ютерних систем. Задачі синтезу та аналізу, композиції та декомпозиції. 3

3. Формалізація проектних задач та застосування засобів автоматизації їх рішень. Структура і принципи побудови САПР. Технічне забезпечення САПР. Вимоги до організації та складу комплексу технічних засобів САПР. 4

4. Математичне забезпечення САПР. Вимоги до його універсальності, алгоритмічної надійності і точності, витрат машинного часу та обсягу використовуваної пам’яті. Способи підвищення показників економічної ефективності математичного забезпечення. 5

5. Багатоваріантний аналіз. Аналіз функції чутливості. Метод приростів. Переваги і недоліки статичного аналізу, методи найгіршого випадку та Монте-Карло (статистичних випробувань). 6

6. Постановка задачі оптимізації. Мета і критерії задачі оптимізації. Методика максимізації цільової функції. Залежність постановки задач оптимізації від типу підсистем САПР. Формалізація задачі складання технічного завдання. 7

7. Класифікація методів оптимізації. Алгоритм пошукової оптимізації. Методи безумовної оптимізації: метод найшвидшого спуску, метод градієнта, метод Ньютона, метод спряжених градієнтів, метод змінної метрики, метод Розенброка, метод випадкового пошуку, методи одномірної оптимізації. 8

8. Методи умовної оптимізації, пошук максиміна. Основи методів штрафних функцій, проекції вектора градієнта, проекційного методу пошуку максиміна. 9

9. Лінгвістичне забезпечення САПР. Мови програм і вхідні мови, багатомодульне програмне забезпечення. Мови опису об‘єктів. 10

10. Програмне забезпечення САПР. Функції і склад операційних систем. Прикладні програми. Вимоги до розробки програм різних рівнів. 11

11. Інформаційне забезпечення САПР. Бази даних. Вимоги до організації баз даних в САПР. Логічне і фізичне представлення баз даних. 12

12. Системний (структурний) рівень проектування комп’ютерних засобів. Застосування пріоритетних та безприорітетних (FIFO, LIFO) методик з теорії систем масового обслуговування для аналізу обчислювальних систем. 13

13. Аналітичні та імітаційні моделі для аналізу комп’ютерних систем. Їх складові частини, переваги і недоліки. 14

14. Функціонально-логічний рівень проектування комп’ютерних систем. Взаємозв’язок процедур аналізу и синтезу функціональних систем. 15

15. Особливості моделювання функціональних вузлів аналогового та цифрового типу для обчислювальних систем. Математична модель цифрової функціональної схеми. Асинхронна модель. 16

1. Загальні відомості з автоматизації проектування електронно-обчислювальної техніки та інших технічних систем. Рівні та етапи проектування електронно-обчислювальної техніки.

Об’єктом даного курсу є процес розробки електронно-обчислювальних засобів, за допомогою певних технічних пристроїв і систем з використанням певних методик для оптимізації процесу виготовлення комп’ютерних систем.

Рівні проектування ЕОТ

Вертикальні рівні

функціональні	алгоритмічні	конструкторсько-технічні
-	Проектування схем алгоритму	-
-	Програмування модулів	-
Системне (структурне) проектування	Архітектурне (машинне) проектування	Блок, конструкція
Функціологічне	Мікропрограмне	ТЕЗ, модуль
С хемотехнічне	-	Кристал, ІС
Компонентне	-	-

Горизонтальні рівні

Враховуючи блочно-ієрархічний підхід до побудови обчислювальних засобів можна застосувати низхідне чи висхідне проектування, що передбачає в другому виконує створення системи в цілому, починаючи з окремих вузлів, модулів, блоків і в першому виконує побудову від загальної структури до окремої блочно-поелементної.

Етапи проектування

В процесі виготовлення електронно обчислювальної техніки виділяють такі етапи:

• науково дослідних розробок(НДР)

в результаті НДР подається технічна пропозиція з детальним обґрунтуванням можливості створення чи модернізації певного проектованого засобу.

• дослідно-конструкторська розробка(ДКР)

тут створюється технічний ескіз проекту (макетна розробка певних вузлів чи вцілому проектованого засобу)

• технічного проектування

проводиться на основі детального аналізу технічного ескізу(макету) проектованого пристрою та після оптимізації його параметрів, метою є виготовлення певного комплекту технічних документацій для створення проектованого пристрою.