Введение к работе
Диссертация посвящена исследованию методов автоматизированной трассировки однослойных соединений и созданию комплекса программ однослойной трассировки, пригодного для включения в состав промышленных САПР радиоэлектронной аппаратуры.
Актуальность темы,
В настоящее время проектирование радиоэлектронной аппаратуры (РЭА) и вычислительной техники (ВТ) немыслимо без применения компьютеров. Проектируемые изделия постоянно усложняются, резко возрастают обьемы проектирования и время реакции на потребности рынка при ручном проектировании становится неприемлемым. Системы автоматизированного проектирования (САПР) значительно сокращают сроки проектирования, уменьшают количество ошибок и позволяют оперативно корректировать завершенные проекты. Применение средств низкоуровневой автоматизации проектирования, например, специализированных графических редакторов, сокращает время разработки проекта, но требуемые темпы могут быть достигнуты лишь автоматизировав основные процедуры проектирования топологии: размещение ЭРЭ и трассировку соединений. Особенно ярко это выражается с появлением концепции автоматизации всего цикла разработки и производства - CAD / САЕ / САМ (Computer Aided Design / Engineering / Manufacturing).
Автоматизации проектирования РЭА и ВТ было уделено немало внимания и достигнуты определенные успехи. К настоящему времени автоматизация проектирования двухсторонних печатных плат (ДПП) довольно широко исследована как теоретически, так и практически. Существуют САПР, успешно применяемые для их проектирования, но большинство односторонних печатных плат (ОПП) по-прежнему проектируется вручную. Задача однослойной трассировки характеризуется как очень сложная и трудно поддающаяся автоматизации. Проектирование ОПП требует исключительного качества метода трассировки и задача однослойной трассировки до сих пор остается открытой и актуальной, а существующие САПР не обеспечивают требуемое качество проектируемых изделий.
Цель, работы.
Целью работы является разработка метода однослойной трассировки и, путем объединения методов системного программирования и автоматизированного проектирования топологии радиоэлектронных изделий,
создание комплекса программ однослойной трассировки, пригодного для включения в состав промышленных САПР РЭА.
Научная новизна и практическая цеяность_работы,
В результате исследования существующих методов автоматизированной трассировки выделен метод гибкой (макродискретнои) трассировки, как наиболее подходящий для решения задачи однослойной трассировки. Экспериментально показано, что ограничения на форму макродискретов для представления рабочего поля создают дополнительные препятствия для трассировки, вызванные не ситуацией на печатной плате, а используемым методом трассировки.
Разработан новый метод однослойной гибкой (топологической) макротрассировки, не накладывающий ограничений на форму макродискретов и использующий в качестве макродискретов - любые выпуклые многоугольники.
Выявлены недостатки традиционной модели дискретного рабочего поля и предложена новая модель, обеспечивающая адекватное отображение ситуации в макродискрете при любом шаге дискретной сетки и ширине проводимых трасс. На ее основе разработан универсальный метод крепления трасс (геометрической микротрассировки) в любых выпуклых многоугольниках.
Определены требования к системе автоматизированной однослойной трассировки, включаемой в состав промышленной САПР РЭА, принципы ее построения и на основе разработанных методов гибкой трассировки реализован комплекс программ автоматизированной однослойной трассировки, работающий в составе САПР P-CAD, REDAC, DRAFT.
Созданный комплекс программ однослойной трассировки внедрен на НИИСТ "Банга" (г.Каунас, Литва) и НИИТТ "Рекорд" (г.Александров, Россия) в 1993 году. Система однослойной трассировки используется в цикле автоматизированного проектирования ОПП на базе ПЭВМ, совместимых с IBM PC, совместно с САПР P-CAD и заменяет подсистему трассировки PC-ROUTE этой САПР. Предлагаемая система трассировки может быть внедрена и в других организациях, занимающихся проектированием ОПП, а также с небольшими изменениями подсистем ввода-вывода применена для однослойной трассировки многослойных ПП, изготовляемых методом открытых контактных площадок, некоторого класса интегральных схем и ПП, изготовляемых по технологии поверхностного монтажа.
Апройащииищбшкшш*
По теме диссертации опубликовано 11 работ. Материалы диссертации докладывались на заседании кафедры системного программирования
факультета ВМиК МГУ в 1993 г., на научном семинаре кафедры информатики Математического факультета Вильнюсского Университета в 1993 г., на международной конференции "Workshop on Design Methodologies for Microelectronic and Signal Processing" (Краков, Польша) в 1993 г., на международной конференции "Design Automation Conference АРК'92" (Каунас, Литва) в 1992 г., на всесоюзной научно-технической конференции "Проектирование вычислительных средств" (Каунас) в 1989 г., на республиканской конференции "Программное обеспечение ЭВМ" (Паланга, Литва) в 1989 г., на XXIX, XXX, XXXI и ХХХШ конференциях Литовского математического общества в 1988, 1989, 1990 и 1992 г.г.
Структура и обьеміШг ~ерізционной работы.
Диссертация состоит из введения, трех глав, заключения, списка литературы и приложений. Основной (без приложений) текст составляет 98 страниц.
