автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.12, диссертация на тему:Адаптивная организация банков данных САПР РЭА

КИЕВСШЯ ШГОГГЕХНИЧЮКШ ИНСТИТУТ

На правах рукописи

удк бвьаобь

КОВАЛЬ Виталий Петрович

ЛДЛЛГИВ»ЛЯ ОРГАНИЗАЦИИ БАНКОВ ДАННЫХ САПР РЗА

Специальность ОБ. 13.12 -Системы автоматизации проектирования {промьтаенность)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации ча соискание ученой степени кандидата технических наук

КИЕВ - 1991

Работа выполнена на кафэдре теоретической электроники Киевского политехнического института.

Научный руководитель: доктор технических наук,

профессор,

Заслуженный деятель науки Украши сигогския а п.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук,

профессор

НАГОРНЫЙ Л Я

кандидат технических наук,

доцент

ПУТИН О. Ф.

Ведущая организация: Киевский НИИ МГЫ

ПО им. С. П. Королева

Зашита состоится ¿¿А/^/*- 1дд2г. в часов

на заседании специализированного совета К 068.14.17 по присуждении ученой степени кандидата технических наук при Киевском политехническом институте по адресу:

252056, Киев- 56, пр. Победы 37, корпус 12, ауд. 412. • ' Отрыв на автореферат в двух экземплярах, заверенных печатью, просьба отсылать по вышеуказанному адресу 1:а имя ученого секретаря совета

Авторефера. разослан " ^ » ^/¿/-ЯЛЦ?

Ученый секретарь

специализированного совета у '

кандидат технических наук, доцент ''-р г Д. Кобцев*

АННОТАЦИЯ

Целью реферируемой работы валяется решение научной задачи, сое, тоявэй в развитии инструх.энтальних средств информационного обеспечения (ИО) САПР ЮА. и заключающейся в разработке организации и ал горит маа функционирования адаптивных банков данных (БнД) САПР, информационно обеспечивающих автоматизированное формирование непрерывного маршрута проектирования электронных узлов и создание на с с нова полученных решений нового проектно- технологического Оазиса.

Ддл достижения поставленной угли в работе бнхи решены следуют задачи:

1. Проведен ашлиа моделирования и использования ИО современных но тйдов проектирования РЭА.

2. Рааработшш методы адаптивной организации БнД САПР.

3. Разработаны алгоритмы функционирования адаптивной системы улр ления базой данных (СУБД) и адаптивной базы данных (ЕГО в процессе автоматизированного проектирования РЭА.

4. Разработана организация адаптивных БнД как среды функционирсиг. ния подсистем автоматизированного проектирования.

5. Осуществлена программная реализация алгоритмов функционировали., адаптивной СУБД и эдап ивной БД САПР РЭА.

Автор защищает:

1. Адаптивную организацию СУБД в виде множества конкурируюздх а~гп ритмов, обеспечивающих формирование необходимого набора даннмх для функционирования подсистем САПР.

2. Адаптивную организацию БД САПР РЭА, заключающуюся п фоошфовшпга структуры и множества данных, информационно обеспечиваниях процесс) проецирования множеством конкурирующих моделей объектов проектирования.

3. Органиаацию интеллектуальной поддержки адаптивного БнД, обеспечивающую реализацию процессов обмена информацией между подсистемами САПР и пользователями на семантическом уровне.

4. Организацию ШД как сре^ы функционирования подсистем автоматизированного проектирования, состоящую в информационном взаимодействии подсистем САПР и пользователей пс средством инстр., ментальных средств информаг юнных интерфейсов.

6. Граф преобразования данных и событийный алгоритм работы адаптивного БнД, обусловливающие реализацию инструментальных срег^в ин(зр)«ационных Илтерфейсов, которые обеспечивают функциональное покрытие множества требуемых <&унк;,и' подмножествами реализуемых

функций преобразования данных с обеспечением их минимальной толерантности.

0. Программную реализацию инструментальных средств адаптивного банка данных САПР.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАШГЫ

Актуальность работы. Стремительное развитие микроэлектроники, связанное с непрерывно растущей сложностью разрабатываемых узлов гаА, стало принципиально возможным за счет широкого использования системного подхода к хранению и обработке проектной информации. Создание унифицированных средств коллективного пользования данными стало в САПР РЭА самостоятельной задачей. Применение интегрировании информацион: ых систем данных и современных инструментальных средств САПР позволяет существенно сократить сроки проектирования схем.

На оановании анализа "специфики проектных данных можно сделать вывод, что наиболее перспективным в САПР есть путь с использованием ЬнД. В атом случае вся проектная информации логически ( а часто и физически ) локализована в информационной базе проекта- БД САПР. Шш использования информации, хранимой в БД, необходима СУБД- комплекс организационных, лингвистических и программных средств. В случае использования БнД САПР становится возможным централизовать информационный фонд САПР, произвести структурирование данных в виде, удобном для польэоватепя, обеспечить Быструю локализацию информационно- справочной и проектной информации, упростить организацию межмодульного интерфейса путем унификации промежуточных данных. Этот подход позволяет также реализовать сквозной маршрут проектирования КОД. .

Очевидно, что проблема повышения жизнеспособности САПР РЗА связана с решением задачи адекватного обеспечения данными подсистем проектирования и созданием на основе предыдущих решений нового про-ектно- технологического бааиса. Быстрая смена последнего в области электроники значительно сокращает жизненный цикл специализированных систем. Поэтому, благодаря применению принципов проблемной адаптации ИО САПР РЭА может быть преодолено противоречие между необходимостью создания БнД интегрированных САПР в условиях быстрого изменения задачи проектирования и его специализацией для обеспечения

- 3 -

комплексной гвтоматизащш проеютпи работ.

К настоящему времени накоплен значительней опыт по разработке созданию адаптивных моделей компонентов, уалов и систем ГОЛ. Ада'1 тивные модели составлявт неотъемлимую составную часть интегрирован яш ВнД САПР, существенно определяя их проблемную адаптации. Ь: адаптивная организация определяется ив только зтим. Но менее всшц-ч, роль играют адаптивная организация хранения данных, процесса Фо;.мн ровалип ИО САПР, определяя тем самых« адаптивную организация СУ1;.| БпД. Значительную роль в зтом процессе играет и кешлекенп ( взаимная) адаптация СУБД и БД.

Научная новизла работы:

1. Представлена адаптивней организация СУБД н виде множества конк;, рирукзих алгоритмов, обэспечиваюздх формирование необходимо) набора данных для функционирования подсистем САПР.

2. Лредложена адаптивная организация БД С.-.ПР в виде структур 1. множества данных, информационно обеспечивающих процесс проект» рования мнол!еством альтернадкр-кк». >-.;.;9лей.

3. Дня организации информационного г?аимодействия подсистем САН; предложен событийный а.-"оритм ^ун..'.'.г••■.■жирования адаптивных БнЛ.

4. Предложена организация интеллектуальной поддержки адалтканогс БнЛ САПР РЭА.

5. Для обеспечения непрерывного процесса проектирования изделий электронной техники предложена адаптивная организация БнД так среды функционирования подсистем САПР.

Практическая ценность работы заключается в том, что проведенные исследования поаволиди рааработагь инструментальные средства, позволяющие организовать автоматизацию процесса проектировэякя изделий РЭА путем эффе.стивного информационного вваимодействия подсистем САПР. .

Реализация результатов работы. Программно- инструментальные средства адаптивного БнД внедрены на предприятии КШШШ НПО " Микропроцессор ". Реаультаты диссертационной работы чепользгвались пни проектировании элементной бага и фрагментов РГОУ.

Основные положения и результаты диссертационнсработы были делении на:

- научно- технических конференциях " Проблемная адаптация алгоритмического и информационного обеспечения СЛЯР", г. Киев, 19831990 г. г.

- семинарах научного соиета АН Украини по комплексной проблема " Теоретическая электротехника, электроника и моделирование'", г. Киев, 1989- 1991 г. г.

- научно - технической конференции " Проектирование вычислительных средств г. Каунас, 1989 г.

научно- технической конференции " Теория и практика построения интеллектуальных интегрированных САПР РЭЛ и ШС ", г. Звенигород, 1989 г.

- научно- технической конференции " Методы автоматизированного проектирования электронно- вычислительной аппаратуры и СИЮ ", г, Черновцы, 1990 г.

- научно- технической конференции " Опыт разработки, производства и применения БИС РПЗУ, ПЗУ и ШШС ", г. Киев, 1990 г.

- научно- технической конференции " Автоматизация проектирования РЭА и ЗБА ", г. Пенэа, 1990 г.

- научно- технической конференции " Проблемы автоматизированного моделирования в электронике ", г. Киев, 1991 г.

- научно- технической конференции " Автоматизированное проектирование радиоэлектронной аппаратуры ", г. Каунас, 1991 г.

Ло материалам диссертационной работы опубликовало 10 работ.

ОБЪЕМ И СТРУКТУРА РАБОТЫ Круг поставленных вопросов и методы их решения определили структуру диссертационной работы общим объемом 189 страниц, состоящей иа введения, четырех глав, заключения, списка литературы ( 109 наименований ), списка сокращений, приложения и содержащей 138 страниц машинописного текста, 60 рисунков.

Ео введении обоснована актуальнос-ь темы, указана цель и основные задачи работы, методы исследований, научные положения, выносимые на защиту, научная новизна и практическая ценность полученных результатов.

Б перво«4 главе рассмотрены модели и структуры ио САПР, модели информационных взаимосвязей модулей и подсистем,организация ЙО и информационное взаимодействие компонентов САПР. Приведен анализ ис-

- Б -

пользования ЕнД п автоматизации прйеотироваиия.

Егорая глава посвяшна теоретическому рассмотрению вопроси;,: проблемной адаптации ЕнД САПР РЭА. Показан подход к адаптивно:; организации ЕнД, их построению в виде среди функционирования пои систем САПР, а также интеллектуальной поддержке адаптивной орган!) зации ЕнД.

В третьей глазе приведены алгоритмы, и программы функционировал ния адаптивных БнД САПР. Рассмотрены особенности реализации, • горитмов функционировании СУБД с адаптивной организацией, ЕД ¡: адоптивной организацией' как компонента КО САПР РЭА, н такж.., алго ритмы комплексной и взаимной адаптации БД и СУБД в процессе аьгсьи тизированного проектирования.

Четвертая глава содержит описание функционирования подснст;-. САПР РЭА в информационной среде адаптивно организованного ЕнД Пр;* ведены архитектура адаптивно организованного БнД, показаны пробел, информационной поддержки БнД с адаптивной организацией процесс,1., проектирования РЭА, а также, пути расширения функциональных возко* нэстей САПР, вклю^-шеэй адаптивно организованный БнД.

В приложении приведегэ документация по внедрению программных средств БнД с адаптивной организацией.

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАВОТЫ

Первая глава

С появлением интегральных схем и функциональных узлов высотой > степени интеграции в качестве объектов проектирования (ОП) требования к ИО САПР существенно повысились. Усилия разработчиков в настоящее время направлены на поиски новых методов и создание новых средств обработка и хранения данных, отвечающих современному подходу к автоматизации проектирования. Именно с созданием БнД - среды функционирования подсистем САПР, вначителыю улучшаются эксплуатационные характеристики системы Злагодаря информационной согласованности, оптимальному способу хранения, устранению или минимизации дублирования данных. Основные требования к органиаацк-1 ЕнД САПР заключаются в сохранении оонолных возможностей справочно - информационных систем обиэго назначения, а также, ргишзация ИО процесса сквозного проектирования РЭА. При организации инф ,рмационного ори -сания ОП САПР исполпуюгся концептуальная, логическая и физическая

'-.¡одели данных. Они взаимно связаны и определят их взаимную эффэк-тр.внсоть использования, в процессе эксплуатации САПР. Разработчик САПР взаимодействует со всеми моделями ИО. Пользователь чаще всего пзаимодействует с концептуальной и логической моделями, чем обеспечивается удобство его работы.

Различают множество аспектов организации КО САПР, которые определяет эффективность его использования. ■ Наиболее существенными являются аспекты: функциональный, по месту хранения информации и организационный, учет которых сокращает время локализации и канализации данных для подсистемы проектирования.

При организации ИО САПР используются различные способы информационного взаимодействия подсистем между собой с одной стороны и подсистем САПР с данными с другой. Наиболее эффективным с точки зрения использования машинных ресурсов, организации процесса проектирования и минимизации времени доступа к данным есть использование СУБД, образуя БнД САПР. При создании перспективной САПР с адаптивной организацией БнД играет ключевую роль в этом процессе как преда функционирования ее подсистем.

Шлсно сказать, что в обозримом будущем наиболее широкое применение получат информационные системы САПР с комбинированным способом организации средств манипулирования данными, созданных на базе специализированной СУБД с обеспечением возможности дополнения ее информационными процедурами универсальной СУБД, тдоптированными к процессу проектирования. Такой подход • обеспечивает оптимальное сочетание затрат на разработку таких систем с приемлимыми эксплуатационными показателями функционирования БнД САПР.

Эгорая глава

По мере развития САПР РЭА возрастает информационная насыщенность их подсистем, увеличиваются потоки информации, циркулирующие между ними. При этом характеристики ИО ( время поиска и канализации данных, информационная емкость ) существенно влияют на производительность всей САПР. Один из путей уменьшения затрат используемых машинных ресурсов, увеличении скорости доступа к данным й решения прикладных задач заключается в адаптивной органйрации САПР РЭА, ключевым звеном которой является адаптивная организация ИО- среды функционирования ее подсистем.

" 7 " '

В ходе проектирования и эксплуатации САПР возникает целый ряд облем, связанных с организацией информационного взаимодействия зличных прикладных подсистем. И очевидно, что адаптивная органи-шя БнД, существенным образом определяющая адаптивность всей ЛР, повышает уровень его интегрированности и является важнейшим ©дстаоы его интеллектуализации и универсализации.

В плане комплексной адаптации САПР наиболее существенным явля-са информационный аспект. Практическая реализация проблешю-алтнвного подхода при организации ЕнД связана с выбором олтималь-х соотношений' мёвд мнохвствоц возможных алгоритмов решения поселенной задачи с одной стороны и множеством возможных нгоороп иных, которые могут, иоподьаоватьоя в ходе функционирования . подсхем САПР, с другой. ОН САПР характеризуется информационным сос-яннем, которое представляет собой иерархическую систему описаний поем этапам проецирования,

При адаптации ВнД адаптивную организацию может принимать как , так и суьл. Адаптивная организация ВД оаключаатся в наполнении адаптивными ко-лданвнтами ( адаптивными моделями, параметрам, ачения которых Формир'ютоя в еьаиоимости от состояния процесса оектировашя). Адаптивная СУБД представляет собой систему, состо ув из множества конкурирующих' алгоритмов форифовангч ИО для нкционирования подсистем САПР. Процесс преобразования данных пос-цотвом нра опизывается графам, верщины которого отображают мно-этш конкурирующих алгоритмов формирования Ш для Функционирова-я подсистем САПР, в дуги- состояния информационной бавы.

Адаптируемость ЕнД САПР и а^ачвм проектирования влектроннш во» базируется на системной подходе к проиесоу представления и даенка широкою класса оОьекгов и задач проектирования. Указанные эЛотвд. могут Сыть реализованы ва сцвт разработки формализованной эархическо* иодежи СП, выделении общих eaofcra ее моделей и общих годов алгоритмической о6раДо~кн формшшаоваиного описания. Инфор-«оцнов взацшдействиа подсистем проектирования РЭА сбеспечивает-едмным форматом обмена дадньми. Это потребует достижения тесной ¡ормоцронноА интеграции подсистем САПР черве обшэе пиедставление , организации информационных интерфейсов. ИО САПР выступает как зграымно- инструментально- информационная сред- функцнонирован'ш «ладных модулей CAIw ( ПИИО САПР ). Испольаивание единых средств

информационной среды САПР всеми разработчиками прккладн:* модулей Зеспечивает единство информационной организации. При этом алгоритмы проектных процедур, поддерживаемые прикладными программами, создается исходя иэ наиболее э(йективной их реализации. Проектирование архитектуры ПИИС САПР производится централизованно по проектно- независимым данным и отдельным проектам и интегрированным по средствам представления данных и управления ими. Конкретная конфигурация системы определяется архитектурой технического комплекса, на Iсото-рой она распределена.

В отличие от процесса разработки прикладных программ, создание ¡ШИС не связано с разработкой сложных алгоритмов. Главная задача заключается в проработке концепций информационной среды как составляющей ПИИС, системно- информационной организации будущей САПР, в решении вопросов ее адаптируемости к ОП, в обеспечении концептуального и информационного единства будущих программных модулей.

Программные средства информационной среды, основу которой составляет БнД с адаптивной организацией, целесообразно организовать на базе специализированной СУБД ( СпСУБД ), обеспечив возможность ее дополнения СУБД общего назначения. СУБД общего назначения способна поддерживать долговременную архивную информацию: архив проектов, нормативно- справочную информацию. СлСУБД ориентирована' на раб эту с оперативной проектной информацией и является решающим звеном адаптивности ПИИС и, следовательно, БнД ^АПР. В процессе функционирования интегрированной адаптивной САПР РЭА главная проблема заключается в организации информационного взаимодействия средств ПИИС и подсистем САПР основе единых форматов данных. Требования .форматов определяют архитектуру специализированных средств манипулировали данными, выбор универсальной С1£Д. .

Чтобы адаптировать ИО к непредусмотренным задачам пользователя, "научить" ЭВМ без помоши или' при минимальном участии программиста извлекать данные, необходим подход, основанный на знаниях. Необхо дикость интеллектуализации связана с реализацией процессов обмена И обработки информации в системе на семантическом уроьлё как при организации диалогового взаимодействия, так й функционирования комплекса программно- аппаратных средств: Это обеспечивается аа счет создания формализованной иерархической модели 0П, выделения общих свойств модели и общих методов алгоритмической' обработки формализо-

ванного описания ОП. центральное место в котором занимает интеллектуальный банк данных и знаний ( ИЕнДЗ ). Условно информационную часть ЙБнДЗ можно разделить на три части: база целей, БД и база знаний.

' Для моделей знш.ий существенны яка аспекта: математический и инструментальный. Математическая модел?. знаний предназначена для описания ОП на семантическом уровне, представления знаний о методах и алгоритмах решения задач пользователей. Она является средством вдапташп ЕнД к решаемым задачам и реализации требуемых операций по обработке и управлению данными и программами. С точки зрения инструментального аспекта интерес представляют языковые средства описания модели ананий. Ч ним относится логические языки, основанные на исчислении высказываний и предикатов, заимствованных из матема-тиче кой логики, реляционные языки, в основу которых положены различные форматные отношения между ОП и их атрибутами, я также, продукционные языки, которые представляют информацию в виде продукций: условия и действия.

Процесс интеллектуализации БнД САПР РЭА предполагает повышение информационного потенциала системы и включает повышение информационной насыщенности КнЛ. повышение ананий о знаниях, инт еллектуализация как расширен,-,е способов получения новых знаний.

Третья глава

Проектирование адаптивной СУЕЛ заключается в Фун «тональном покрытии множества требуемых функи-й ( Г , подмножеств лми реализуемых подсистемами СУЕЛ функций < Гг > с обеспечением минимальной их толерантности, что обусловливает минимальную избыточность системы хранения информации и увеличение ее быстродействия. Решение этой задачи связано с формализацией описания информационного потока и разработкой алгоритмов функционирования адаптивной СУБД.

Проектйровагчд множества алгоритмов функционирования { Тг > СУБД САПР, обладающей адаптивной организацией, тррбуег включения в структуру программного обеспечения адапторов, информационных интерфейсов, анализаторов лродуточных данных, взаимодействующих с ВД и подсистемами САПР. Эта задача была решена при помощи описания адаптивной СУБД в виде ориентированного мультиграфа (3= . (V, Р). где V-мнояёство йершин, 0- множество дуг. Множество вершин орграфа состо-

ит из дг пс. непересекающихся подмножеств- подмножества процедур ал-•орктма функционирования Р и подмножества вершин I, характеризующих промежуточные информационные состояния Р I >,< Р >П< I >=0. В свою очередь, подмноз^ство проаегур алгоритма фушсцнонировшшя адаптивной СУБД разбивается на следующие подмножества: АЫ, АШ адаптеры маршрута и дога, - информационные интерфейсы ( преобразователи данных). Основным подмножеством в данном графе выступает подмножество информационных интерфейсов, которое выполняет большинство функций информационной адаптации БД и подакстем САПР.

Алгоритм динамического преобразования данных, основу которого составляют граф преобразования данных, обеспечивает динамическое перестроение слотами в случае включения в процесс проектирования подсистемы САПР, что приводит к включений в матрицу инцидентности новой строки 1 включение новой процедур» преобразования данных .1 и установление информационной связи.с другими процедурами черев вада-ниа значений матрицы. Аналогично производится исключение процедур преобразования данных.

Система ИО САПР является динамичной системой с последействием, »го означает, что текущее состояние данных зависит о? лредиеотву»-ких состояний, поэтому адаптация способов хранений информаш может существенно повлиять не функционирование подсистем САПР. Информационное обеспечение представляется совокупностью множеств: Б» { X, У, А, f, Ол , где X - множество входных данных, включающее подмножество управляющих чанных яда адаптивной СУБД; У - мно-юэство выходных медных: А - множество состояний системы; Г - законы формирования выходных данных, характеризующие алгоритш функционирования СУБД; </* - функции переходов между нни>ршщюнными состояниями. сС" - начальное информационное состояние системы, Кроме того, определяется дискретный интервал времени Л I подачи нового необходимого набора данных.

Наиболее удобной формой временного отображения данных есть -решенной ряд. Однако, о точки зрения аффективного хранения в пмяти ЭВ", представление данных, в виде временных рилов не является оптимальным, тик как вто привадит к неэффективному кспольвов&нню иаши-ных реоуроов, увидичиг'лет время доступа к дакньи более аффэктивно хрш.ениа в ВД параметров функций, описывс эдих поступаю»« данные с веданной степенью точности £. г функций информационного обеспечения

- и -

(ФИО). В обдам случае ФИО является кусочно- непрорывной функцией, состояний из.совокупности M подфункций У j , j-ГТм . упорядоченных по времени ^ м

Q = .U У j( S(ti) ).

j=1

Таким образом, динамическое отобрпжогчс информации с .олится к х,/а-нению не самих информационных обьектов. а коэ4»$ициентов Ki . т. е. происходитчсжатие информации с коэффициентом сжатия 1 = Р/n, где Р - количество обьектов хранения в сжатом виде, п - количество дискрет инсЬормации. Регенерация информации производится путем вычисления значения ФИО в соответствующий момент времени. Кроме того, при испольвовании аналитической формы хранения возможно прогнозирование поступающих данных. Для определения И!0 могут использоваться ряд конкурирующих алгоритмоп аппроксимации: метид сплайн- аппроксимации метод последовательных разностей, итеративный подход, метод нелинейного сглаживания, метод выбора по значению принятого критерия приближения. Критериями адаптации в данном случае служат показатели функцианиронания ЕнД САПР (время Формирования ИО. точностные показатели ИО полсистемы САПР, объемы используемой машигчой памяти ).

Интегрированная БД САПР логически состоит из БД, информационно поддержиьающих вс этапы проектирования, включенные в систему, что обусловлено увеличением быстродействия и устранением дублирования. Сановная задача адаптивной БД состоит я адекватном ИО адаптивных алгоритмов анализа электронных схем в составе подсистем САПР. Поэтому она представляет собой оно. юционн, ю модель 011 011 считается описанным, если определено множестно Р <Л,Т), где Л - множество кортежей . Т - множество отношений между ними. Множество кортежей, объединенных единым отношением, образуют домен D. , Множество всех доменов < D > в БД образует информационное описание ОП САПР.

В результате исследования конкретных ОН, использования алгебраических операций над доменами выделяются домены значений, связи между ними с указанием типа, а также вложенность описаний ОП. Фрагмент полного описания конкретного ОП на логическом языке Бэкуса-Наузра вы,'лядит следующим образом:

1. < логическое описание СП >::= < имя ОП > < список внешних связей > < список имевших объектов > < тело описания ОП >

2. < имя ">П ? : : " < идентификатор >. < расширение >

3. < спиг эк внешних связей >::= < кия внекней связи >:< список внешних объемов > < имя внесшей силаи >

4. < имя внешней сняаи >:: = < идентификатор >.< расширение >

лги в скатом виде схему БД можно прэдстшшть Я ■» Кс1Ь X Ш X ^г , где йс1Ь- множество локальных БД, Яс1- мподаство доменов в локальных БД, Вг- множество ¡.ортежей, входящих в состав данного домена.

В процессе эксплуатации подсистем САПР в среде инструментальных средств адаптивного БнД возникают проблемы взаимной адаптации БД и СУБД и, как следствие,- адаптации БнД к подсистемам автоматизированного проектирования. Этот процесс можно разбить на несколько этапов:

1. Адаптация концептуальной схемы ЕлД.

2. Оптимизация параметров внутреннего представления БД.

3. Модификация комплесных инструментальных средств БнД и определение комплексных мер по организации обслуживания БД в процессе адап-1 оции.

4. Оптимизация внешних схем 'СУЩ и БД.

При адаптации концептуальной схемы инструментальными средствами БнД реализуются следующие группы оперг-дий: отображение кортежей г ' элементы данных концептуального уровня, отображение информационна связей между доменами, приведение оконечного варианта реализации БнД к варианту, информационная организация которого допустима с точки зрения потребителей ( пс оьаовагеле/. и подсистем САПР ) и поддерживается разработанными инструментальными средствами СУБД,

.На втором' ртапе адаптации оптимизацией параметров внутренней схемы БнД удовлетворяются требования н реоурсам памяти И производительности подсистем САПР. Информационные отношения реализуются записями, которые содержат ссылку на последующий элемент и проектную информацию.

Модификация комплексных инструментальных средств, а таив, средств органиниаации ИО подсистем САПР включает модификацию алго-ри"- лов ремиза: ж ИО САПР 9 модификацию способов органивации ИО САПР. В первом случае модификации подверг аются алгоритмы функционирования СУБД. Так как -этот процесс автоматиаироьан незначительно, то трудоемкость его реал-^аации- значительна. Более перспективным является усовершенствование способов организации ведения БД САПР В

процессе оптимизации внешних схем СУБД и БД, кпгс определяющего авг -на их взаимной адаптации, существенную роль играет распределение структур, информационного наполнения БД, а такж, логической структуры СУБД, образуя систему управления распределенной ВД.

Четвертая глава

Адаптивно- организованный БнЛ поддерживает многоуровневое автоматизированное моделирование изделий РЭА с использованием • электрофизических, физика- технологических и улектрических моделей фрагментов схемы, а также, формирование на основе накопленных решений нового просктно- технологического базиса.

Реализация событийного алгоритма функционирования ЕнД с адаптивной организацией, а также круг решаемых задач обусловили логическую структуру информационной подсистемы автоматизированного проектирования технологии и электрических схем фр; "ментов РЭА, состоящей из следующих программных модулей: программные модули БД, •инструментальные средства СУБД САПР, оконных меню, визуализации и постпроцессирования результг~ов проектирования (интерфейс пользоиа-теля), адапторы БнД САПР, текстовые редакторы, утилиты ОС, компиляторы, редакторы связей, HELP- система, подсистема выпуска технической документации. функционирование всех прикладных модулей информационной системы осущэствляется посредством единой логической информационной шины, обеспечивающей непосредственный доступ в любую точку процесса проектирования,

Организация работы системы по событийному алгоритму, а также ее структура обеспечивают поддержание информационных связей и вход в систему с любой точки после прерывания ее работы. Развитие технологии проектирования и изготовления изделий РЭА позволяет постоянно увеличивать степень интегралии и бистродрйстпи схем. При этом эволюционная смена проектно- технологического базиса достигается с заимствованием кс ¡структивно- технологических ограничений и их адаптацией к конкретным условиям проектирования, что значительно сокращает время освоения нового проектно- технологического бааиса.

В качестве основного системно- образующего фактора при исполь зовании БнЛ САПР с адаптивной организацией выступает информационна!, модель узла, которая характеризуется множеством атрибутов. Атрибуты обладают свойством иерархичности. Множество значений атрибутов

иерархичпкого дерева информационной модели, сбралухшве кортеж ЕД, взаимно однозьачго описывает проектируемый прибор, В процессе прохождения разработки происходят изменения и детализации этой шделл. Адаптивный БнД САП? обесг.ачивает сог-аговшшссть и непротиворечивость изменения «одели при взаимодействия с ней пользователей, представляя для этого соответствуюдае инструментальные и информационные средства. 1

Инструментальные средства адаптивного Eng поаволиот значительно рНизить затраты на проектирование благодаря адаптации к специфика рП, соадашкз ЕнД стандартных элементов, в следствие чего пользователь получает возможность работать с более крупными элементами проекта. Данный процесс предполагает структурные изменения САПР благодаря включению в ео состав новых модулей, производящих анализ ОП и формирующих наиболее эффективные предложения пользователя с точки ррения мощности, быстродействия, стоимости разработки информационной среды проектирования.

В области САПР РЭд все больше возникают проблемы стандартизации, так как несовместимость инструментальных'средств проектирования, преддагае«(ых и разрабатываемых различными фирмами, не позволяет достичь необходимой эффективности разработок. Поэтому й данной работе, как н в разработках многих ведущих поставщиков С«ПР- электроники, с целью более эффективной организации информационного обмена использован оригинальный формат информационного интерфейса. Такой подход позволяет удовлетворить требования пользователя на период, пока не будет dазработай комплекс стандартов. Учитывая высокую динамику паавития средств САПР, ючшо считать, что данный путь, состоящий в сочетании стандартизирование 'а к оригинального форматов jöneHa окажется более перспективным.

На основании анализа использования ШД с адаптивной организацией в процессе автоматизированного проектирования моею сделать вывод, что его использование приводит и снижению трудоемкости и гат-" рат на рааоаботку ~лектронных узлов на 30- 40 X по сравнению с авгояомным испольвоваиием подсистем САПР.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЧ РАБОТЫ 1. Ja основании анализа (..эдедирования и использования Ю crv, - мен-ных методов проецирования обоснована актуальность и цел ; .тб-

разность ревения задачи адаптивной организации БнД САПР РЗА.

2. Разработан событийный алгоритм функционирования ВнД с адаптивной организацией, оСеспечиваиций возможность включения подсистем САПР в непрерывный процесс проектирования.

3. Предложена адаптивная организация СУБД в виде множества конкурирующих алгоритмов, обеспечивающих Армирование необходимого набора данных для функционирования подсистем САПР.

4. Предложил адаптивная организация БД САПР РЭА, заключающаяся в формировании структуры и множества данных, информационно обес-печивпхяцих процесс проектирования множеством конкурируют»« моделей объектов проектирования.

Б. Предложена организация интеллектуальной поддержки адаптивного БнД, обеспечивавшая реализацию процессов обмена информацией между подсистемами- САПР и пользователями на семантическом уровне.

6. Для КО непрерывного процесса проектирования электронных узлов предложена адаптивная организация БнД как среды функционирования подсистем САПР.

7. Разработанные алгоритмы функционирования реализованные на языке программирования С и включены в систему сквозного схемотехнического электрофизического и фиэико технологического проектирования с обеспечением возможности включения подсистем проекти-' рования изделий РЭА на других этапах.

Список публикаций.

1. Коваль а П. Адаптивная организация информационного обеспечения САПР РЭА /V Автоматизация проектирования в электрон.. Респ. медвед. научн. - техн. сОорн. - 1992.- Вып. 46. - С. 12- 17.

2. Сигорский В. П. , Коваль Е П. Адаптивная организация информационного обеспечения САПР РЭ/ // Автоматизация проектирования РЭА и ЭВА. Тезисы докл. научи. - техн. конф. Пенза, 1990. С. 4- 6.

3. Зубчук В. И. , Коваль а П. Макромодель последовательного регистра на основе ПЗС// Автоматизация проектировался в электрон.. Респ. межвед. научн. - техн. сборн. -1989. - Вып. 39. - С. 30- 39.

4. Зубчук а И. , Коваль а П. Нормальная макромодель ПЗС- регистра // Вестн. Киев, политехи, ин- та. Радиоэлектроника. - 1989. * Вып. 26. - с. е- 9.

6. Ковать Ъ. П. иакроыодель двухтактного ГОО- регистра // Автоматизация проектирования в электрон.. Респ. межвед. научк. - техн. сСорн. - 1989. - Вып. 40. - С. 22- 25.

6. Коваль В. П. Ыахромодель однота'тного ПЗС - регистра // Вести. Киев, политехи, ин- та. Радиоэлектроника. - 1990. - Вып. '27 - С. 49- 64.

7. Зубчук В. И. , ''овадь В. П. Адаптивная макромодель ПЗС - регистров // Электронное моделирование. - 1991,- N3.- С. 104,- 106.

0. Коваль а П. Адаптивные банки данных как среда функционирования подсистем САПР РЗЛ // Изв. ВУЗов. - Радиоэлектроника. -Н 6. -1991 г. - с. 60- 62.

9. Коваль В. П. Адаптивная организация банков дшных САПР РЭА // Автоматизация проектирования радиоэлектронной аппаратуры. Тезисы докл. научн.- техн. конф.. Каунас, 1091. С. 39- 42.

10. Коваль Е П. Интеллектуальная поддержка адаптивной организации информационного обеспечения САПР РЭА // Автоматизация проектирования в электрон.. Респ. мелшед. научн. - техн. сборн. -1992.- £Ып. 46. - С. 13- 16.

а п. ковша