Введение к работе
Актуальность проблемы
Научно-технический прогресс в области разработки электронной аппаратуры приводит к ее постоянному усложнетппо. В связи с этим важное значение приобретает дальнейшее совершенствование процесса проектирования электронных устройств на основе применения современных систем автоматизированного проектирования (САПР).
Отличительной особенностью современного этапа развития САПР РЭА является переход к разработке систем, формирующих среду проектирования в сетевом окружении, которое насчитывает сотни рабочих станций и серверов. При этом численность группы проектировщиков, занятых работой над конкретным проектом, может достигать нескольких сотен человек.
В рамках концепции создания среды проектирования САПР РЭА можно выделить три основных направления разработки прикладного программного обеспечения.
Первое предусматривает создание специальных средств управления процессом проектирования (workflow management), предназначенных для реализации конкретной методологии проектирования, которая, в свою очередь, определяется спецификой решаемых задач.
Второе направление связано с созданием средств управления данными проектирования (design data management). Эта задача становится особенно актуальной при наличии многочисленных территориалыю-распределенных групп разработчиков и включает сбор и управление информацией, необходимой для выполнения конкретного проекта, а также управление многопользовательским доступом к данным (файлам и базам данных).
Третье направление связано с разработкой специализированных инструментальных программных средств, которые должны быть либо адаптированы к современной технологии проектирования, либо разработаны с учетом встраивания в эту технологию.
В настоящее время за рубежом разработан целый ряд коммерческих систем, в той или иной мере реализующих рассмотренные выше подходы. Вместе с тем, как показывает практика, существующие системы часто не удовлетворяют предъявляемым современным требованиям, причем в первую очередь это касается требований к управлению данными проектирования, поскольку эта задача является наиболее трудоемкой и многоплановой.
Таким образом, проведение исследований в области формирования современной среды проектирования САПР РЭА и создание средств управления данными проектирования представляет собой весьма актуальную задачу.
Цель диссертационной работы
Целью диссертационной работы является разработка современной среды проектирования САПР РЭА, а также практическая реализация отдельных подсистем САПР с использованием современных технологий клиент-сервер и OLE. Достижение указанной цели предполагает решение следующих задач:
обзор основных тенденций развития САПР РЭА, формирование требований, предъявляемых к современным системам автоматизированного проектирования;
разработка структуры САПР РЭА масштаба предприятия, базирующейся на технологии клиент-сервер и ориентированной на создание современной среды проектирования;
разработка подсистемы управления данными и средствами проектирования, отличительной особенностью которой является поддержка технологии автоматизации OLE, а также структур данных для хранения информации об объектах проектирования;
разработка графической подсистемы САПР РЭА, ядром которой является графический редактор описаний принципиальных электрических схем;
разработка подсистемы моделирования цифровых устройств, в основу которой положен алгоритм временного событийного моделирования.
Основные методы исследования
Для решения поставленных задач были использованы теория построения баз данных, теория моделирования цифровых устройств, методы структурного и объектно-ориентированного программирования, аппарат вычислительной математики и булевой алгебры.
Новые научные результаты
-
Предложена структура и организация программного обеспечения и данных САПР РЭА. отличительной особенностью которой является использование сервера баз данных и модели взаимодействия типа клиент-сервер.
-
Предложены структуры данных для хранения информации об объектах проектирования в единой базе данных САПР РЭА.
-
Предложены структуры данных для хранения графических описаний объектов проектирования, основанные на использовании динамических списков, что обеспечивает оптим&чьное использование памяти ЭВМ.
-
В рамках алгоритма временного событийного моделирования, предложены структуры данных, основанные на использовании специализированных динамических списков, что позволяет сшіть ограничения на объем моделируемых схем.
Практическая ценность работы
Практическая ценность работы заключается в следующем:
-
Предложенная струкгура САПР РЭА, основанная на современной технологии клиент-сервер, является базой для создания нового поколения систем семейства ДИСП, которое характеризуется более широкими функциональными возможностями и ориентацией на современные типы ОС.
-
Предложенные в работе менеджер проектов и БД САПР РЭА, ориентированные на архитектуру клиент-сервер, представляют само-
стоятелыгый интерес и могут быть встроены в другие среды проектирования.
-
Разработанный в рамках данной работы графический редактор описаний принципиальных электрических схем может использоваться как в составе САПР РЭА, так и в автономном режиме. Допускается его применение в комплексе с другими системами проектирования.
-
Предложенная в работе реализация алгоритма временного событийного моделирования позволяет снять ограничения на объем моделируемых цифровых устройств и может быть использована в качестве базы для построения более сложных моделирующих систем.
Реализация результатов работы
Теоретические и практические результаты работы использованы в ряде научно-исследовательских работ, проводимых по заказам промышленных предприятий.
Акты, подтверждающие внедрение, приводятся в диссертации.
Апробация работы
Результаты диссертационной работы обсуждались на следующих конференциях и семинарах:
Научно-технической конференции "Диагностика, информатика и метрология - 94», Санкт-Петербург, 1994.
Научно-технической конференции "Новые технологии создания и испытаний глобальных информационно-управляющих систем (ГИУС). Диьерсификация систем оборонного назначения", Москва, 1997.
Юбилейная научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава университета. Санкт-Петербург, 1997.
Научно-техническая конференция профессорско-преподавательского состава университета. Санкт-Петербург, 1998.
Публикации
По материалам диссертации опубликованы 4 печатные работы, из них одно учебное пособие, одна статья и тезисы к двум докладам на конференциях.
Структура и объем работы
