Процесс
проектирования можно условно разбить на три основных этапа: системотехнический,
схемотехнический и технический.
Основные задачи системотехнического проектирования
следующие:
1) определение принципов функционирования устройства
(т.е. вообще можно ли создать такое устройство);
2) разработка структурной схемы, то есть определение
состава устройства и распределение функций между узлами;
3) определение требований к выходным параметрам
устройства и формирование технических заданий (ТЗ) на разработку отдельных
узлов;
В настоящее время
задачи структурного синтеза являются слабо формализуемыми и здесь используются
узко специализируемые программы, ориентируемые на устройства определенного типа
(например, синтез аналоговых и цифровых фильтров). В основном же на первом
этапе используют творческие возможности инженеров.
На схемотехническом уровне задачи проектирования
следующие:
1) синтез принципиальной схемы;
2) расчет параметров пассивных компонентов и определение
требований к параметрам активных элементов;
3) моделирование и анализ полученных схем.
Хотя в теоретическом
плане в случае синтеза принципиальных схем существуют значительные достижения,
практически используют машинный синтез лишь для узкоспециализированных
устройств. Наибольшие достижения здесь получены в области проектирования
цифровых устройств на базе программируемых логических интегральных схем (ПЛИС).
В большинстве случаев первоначальный вариант схемы
составляется инженером «вручную» с последующим моделированием и оптимизацией на
ЭВМ. Поэтому разработчики САПР сосредоточили в первую очередь усилия на
создании универсальных моделирующих программ для анализа широкого класса
аналоговых и цифровых устройств.
Техническое проектирование включает в себя этапы
конструкторского и технологического проектирования.
Конструкторское проектирование включает в себя решение
задач следующих групп:
-
коммутационно-монтажное
проектирование;
-
обеспечение
допустимых тепловых режимов;
-
конструирование
электромеханических узлов;
-
выпуск
конструкторской документации.
Все эти задачи
достаточно хорошо поддаются автоматизации. Наиболее часто САПР применяют для
коммутационно-монтажного проектирования, как наиболее сложной задачи.
Коммутационно-монтажное проектирование имеет место на всех уровнях
проектирования:
-
при
проектировании интегральных схем (формирование соединений при получении
топологии кристалла);
-
при
проектировании узлов и модулей на печатных платах;
-
при
проектировании панелей и блоков;
-
прокладка жгутов
и других соединений при проектировании шкафов и стоек.
Цель технологического
проектирования – разработка технологии и составление технологической
документации, необходимой для организации производства изделий.
Разработка новых технологий в производстве РЭА –
достаточно сложный творческий процесс, поэтому применение ЭВМ в этом случае
возможно пока лишь как вспомогательного инструмента (для расчетов и
моделирования).
При изготовлении РЭА на САПР проектирования
технологических процессов (САПР ТП) возлагаются следующие задачи:
-
выбор технологии
(уже готовой);
-
выбор
технологического маршрута;
-
синтез
технологического маршрута;
-
выбор
оборудования;
-
имитационное
моделирование;
-
планирование
эксперимента;
-
выпуск
технологической документации.
1. Принципы построения САПР.
1) САПР – это человеко-машинная система, то есть автоматическое проектирование, в
полном объеме – от формулировки ТЗ до получения проектной документации -
невозможно.
2) Комплексная автоматизация всех уровней проектирования (то есть, как можно более эффективно применять ЭВМ на
всех этапах проектирования, см. далее сквозное проектирование).
3) Информационная согласованность подсистем и программ проектирования (то есть
возможность передачи информации без участия человека между программами САПР).
Информационная согласованность САПР различного назначения.
4) Открытость САПР
(возможность внесения изменений в систему во время её эксплуатации). Изменения
могут касаться как программного обеспечения, так и информационного обеспечения.
5) Совместимость традиционного и автоматизированного
проектирования (для облегчения
внедрения САПР на предприятиях).