Вопрос 4. Основные процедуры автоматизированного проектирования ЭС

Сущность проектирования заключается в принятии проектных решений, обеспечивающих выполнение будущим изделием предъявляемых к нему требований.

С целью разработки и принятия проектных решений на каждом этапе проектирования проектировщик выполняет процедуры анализа и синтеза.

В процедурах синтеза разрабатываются, а в процедурах анализа оцениваются варианты построения объектов. Анализ позволяет получить необходимую информацию для целенаправленного выполнения процедур синтеза в итерационном процессе проектирования. Поэтому анализ и синтез неразрывно связаны.

Синтез подразделяется на:

– структурный синтез, при котором разрабатываются принципиальные решения по облику и физическим принципам действия будущего ЭС (одна из типовых конструкций приёмника, функциональная схема микропроцессора).

– и параметрический синтез, при котором задаются или рассчитываются значения параметров структурных компонентов.

(Результатом параметрического синтеза могут служить геометрические размеры деталей в механическом узле, параметры электро-радиоэлементов в электронной схеме, параметры режимов травления в технологической операции изготовления печатных плат).

В случае если по результатам анализа проектное решение признается неокончательным, то начинается процесс последовательных приближений к приемлемому варианту проекта. При этом задача параметрического синтеза может быть сформулирована как задача определения значений параметров компонентов, наилучших с позиций удовлетворения требований технического задания при неизменной структуре проектируемого объекта. Тогда параметрический синтез называется оптимизацией.

Задача оптимизации интерпретируется как задача поиска экстремума целевой функции путем варьирования управляемых параметров в пределах допустимой области.

Если параметрический синтез не приводит к требуемому результату, то повторяют процедуры структурного синтеза, т. е. на очередных итерациях корректируют или перевыбирают структуру объекта.

Если структурный синтез не приводит к требуемому результату, то корректируют ТЗ (по возможности).

Алгоритм выполнения проектных процедур представлен на рис. 4. При этом, на каждом этапе и иерархическом уровне проектирования проектировщик выполняет одни и те же проектные процедуры: структурный синтез, составление математической модели, анализ математической модели, оптимизация параметров и ее статистический анализ.

На каждом этапе исходными данными являются требуемые параметры объекта проектирования, а выходными — информация для следующего этапа и оформления технической документации.

Рис. 4. Алгоритм выполнения проектных процедур.

Проектирование начинается с решения задачи структурного синтеза, т. е. принятия решения о начальном варианте структуры объекта (блок 1).

Затем вариант структуры оценивается с точки зрения удовлетворения требованиям ТЗ.

Для оценки каждого варианта структуры в блоке 2 разрабатывается математическая модель, связывающая выходные параметры объекта проектирования с его внутренними и внешними параметрами. После ввода значений внутренних и внешних параметров в математическую модель (блок 3), определяются значения выходных параметров объектов проектирования (блок 4).

В блоке 5 рассчитанные значения выходных параметров сравниваются с соответствующими значениями из ТЗ и принимается решение о дальнейшем маршруте проектирования.

В том случае, если значения выходных параметров не удовлетворяют требованиям ТЗ, возможны три варианта дальнейших действий, направленных на их изменение с целью удовлетворения предъявляемым требованиям: провести параметрическую оптимизацию, изменить структуру объекта проектирования или скорректировать ТЗ (блоки 6-9).

Последнее (9) требует согласие заказчика.

После того, как в результате проектирования требования к выходным параметрам объекта проектирования будут удовлетворены, производится оформление технической документации (10) на компоненты данного уровня проектирования и формирование частных ТЗ (11) на разработку компонентов нижестоящего иерархического уровня.

Дата добавления: 2014-01-07