• Структурность. Состоит в возможности описания системы через описание коммунитационных связей между ее элементами.
• Взаимозависимость. Заключается в проявлении свойств системы только при взаимодействии с внешней средой.
• Множественность описания. Заключается в описании системы на основе множества взаимодействующих математических моделей.
• Целостность. Свойства всей системы определяются на основе анализа свойств ее частей.
Суть системного подхода - это проектирование части с учетом целого.
Лекция №3
Базовые технологии проектирования
САПР/АСТПП/САИТ
Наиболее перспективными на сегодняшний день являются технологии:
• Сквозного проектирования
• Параллельного проектирования
• Нисходящего проектирования
CALLS технология
Основная идея заключается в создании электронного описания и сопровождения изделия на всех этапах его жизненного цикла. Электронное описание должно соответствовать принятым отечественным и международным стандартам в данной предметной области. Это технология информационного сопровождения создания изделия.
Сквозное проектирование
Смысл сквозной технологии состоит в эффективное передаче данных и результатов конкретного текущего этапа проектирования сразу на все последующие этапы.
Данные технологии базируются на модульном построении САПР, но использовании общих баз данных и баз знаний на всех этапах выполнения проекта и характеризуются широкими возможностями моделирования и контроля на всех этапах проектирования.
Сквозные САПР, как правило, являются интегрированными, т.е. имеют альтернативные алгоритмы реализации отдельных проектных процедур.
Параллельное проектирование
Технология параллельного проектирования является развитием технологии сквозного проектирования.
При параллельном проектировании информация относительно каких-либо промежуточных или окончательных характеристик изготавливаемого изделия формируются и предоставляются всем участникам работы, начиная с самых ранних этапов проектирования. В этом случае информация носит прогностический характер. Ее получение базируется на математических моделях и методах прогностической оценки различных вариантов проектных стратегий, т.е. выбора основополагающих характеристик разрабатываемого изделия, определение критериев качества разработки и выбор алгоритмических и инструментальных средств разработки. Оценка может производиться на основе аналитических моделей, на основе статистических методов и на основе методов экспертных систем.
Технология параллельного проектирования реализуется на основе интегрированных инструментальных средств прогностической оценки и анализа альтернативных проектных решений с последующим выбором базового проектного решения.
Прогностическая оценка может производиться как относительно всего проекта (тогда мы говорим об этапе аван проектирования), так и относительно отдельных этапов проектирования.
Принципиальным отличием параллельного проектирования от сквозного проектирования является то, что информация не просто поступает на все последующие этапы проектирования, а, поскольку все этапы начинают выполняться одновременно, информация поступает как на все предыдущие, так и на все последующие этапы проектирования.
Выигрыш параллельного проектирования в качестве всего проекта, т.к. на конкретном этапе проектирования учитываются критерии с других этапов.
Информация появляется у все участников разработки из технического задания и на основе этапов аван проектирования.
Впервые среду параллельного проектирования предложила фирма Mentor Graphics на основе принципа объединения всех инструментальных средств проектирования и данных в одном непрерывном и гибком процессе создания изделия.
В состав этой инфраструктуры входит:
• Среда управления проектированием
• Система управления данными проекта
• Система поддержки принятия решений
Нисходящее проектирование
Технология нисходящего проектирования предполагает, что инженер начинает работать над проектом на высоком уровне абстракции с последующей детализацией.
Основной задачей руководителя или инженера является определение оптимального концептуального решения (как правило, ищется более рациональное) выбора алгоритмов проектирования, а так же эффективных инструментальных средств проектирования. Другими словами определение правильной стратегии проектирования на основе достаточно общей и неопределенной информации. Данная задача решается на основе придиктивных инструментальных средств, т.е. программ, обеспечивающих связь этапов функционально-логического, технического (конструкторского) этапа проектирования и этапа технологической подготовки производства.
При этом, придиктивный инструментарий используется как на уровне отдельных проектных процедур, так и на уровне проекта в целом.
Нисходящее проектирование позволяет получать изделие с более высокими эксплуатационными характеристиками и создавать надежное устройство.
Все современные производители САПР базируются на технологии нисходящего проектирования.
Структура процесса проектирования модуля электронно-вычислительной техники
1. Концептуальное.(аван) проектирование
2. Функционально-логическое проектирование
a) Проектирование функциональных схем
b) Проектирование программ испытаний и тестов
3. Конструкторское (техническое) проектирование
a) Конструкторское (аван) проектирование
• Формирование множества рациональных вариантов
• Анализ альтернативных программных модулей реализации последующих проектных процедур и выбор из них наиболее приемлемых (адаптация САПР к объекту проектирования)
• Выбор базового варианта конструкторского проектирования (выбор метрических и топологических параметров объекта)
b) Компоновка конструктивных модулей
c) Этап размещения элементов на поверхности модуля
d) Трассировка сигнальных соединений
e) Технологическая подготовка производства (создание маршрутных карт производственного процесса)
f) Подготовка технической документации