Введение к работе
Актуальность проблемы.Современный уровень разнятая радиоэлектронных устройств систем управления характеризуется усложнением функций систем,наличием встроенных объектов управления, увеличением объема и скорости обрабатываемой информации, что приводит к возрастанию сложности радиоэлектронных схем этих устройств. Разработка конструкций таких устройств связана с применением более современной элементной базы и внедрением прогрессивных технологий.
Поэтому при топологическом проектировании монтажных плат возникают проблемы, обусловленные ростом количества внешних выводов электронных компонентов, уменьшением шага установки и плотности расположения их выводов.Кроме того,использование высокоразвитой технологии поверхностного монтажа компонентов радиоэлектронных схем также сопряжено с усложнением процесса конструкторского проектирования.
Существующие автоматизированные системы не отражают в полной мере специфику конструирования новейших монтажных плат,что сказывается на снижении качества и эффективности проектирования. В силу этих причин и возникает необходимость пересмотра программного обеспечения действующих систем и адаптации их к новым возможностям современной технологии и элементной базы.
Таким образом,исследования-чю теме диссертации относятся к задачам,решение которых имеет несомненную практическую ценность и актуальность.
Цель работы.Проведение исследований топологического проектирования конструкций радиоэлектронных устройств систем управления, анализ информационных связей и построение моделей проектируемого объекта,разработка подходов и новых алгоритмов на различных этапах этого проектирования.Внедрение разрабатываемых алгоритмов в практику автоматизированного кон»-струирования на основе комплекса прикладных программ.
Методы исследований. Исследования, проведенные в диссертации, базируются на применении математического аппарата и результатов теории множеств,теории графов,теории алгоритмов, вычислительной геометрии, а также использовании принципов интерактивной машинной графики.
Научная новизна работы.Разработан алгоритм оптимизации начального размещения компонентов на основании предложенного критерия .отражающего характеристики их связности относительно системы ортогональных разрезов и геометрические размеры проектируемого объекта .Проведен анализ алгоритма и дана оценка его временной сложности в худшем случае.
Предложен алгоритм назначения цепей на грани образованных ортогональной решеткой макроячеек, отличающийся последовательно выполняемым построением остовных деревьев цепей с учетом пропускной способности и минимизации ожидаемой "перегрузки" этих граней .Для представления цепей использована модифицированная графотеоретическая модель.
Показано,что метризация спланированных цепей на гранях макроячеек может быть сведена к стандартной задаче назначения , решаемой венгерским алгоритмом, и определена матрица стоимости.Предложена стратегия метрической реализации электрических соединений,основанная на линейной плотности соединений на гранях макроячеек .Последовательно в зависимости от плотности выполняется метризация цепей на гранях и формируются исходные данные для окончательной укладки цепей детальным трассировщиком.
Для синтеза парных соединений двухслойных печатных плат разработан алгоритм детального трассировщика .поиск цели при построении отрезков трасс проводников в котором основан на методе поиска с возвращением.При укладке цепей осуществляется распознавание препятствий,их огибание в диагональном направлении (дрейф трасс) или локально-непрерывная деформация ранее'проложенных цепей в определяемой ограниченной области дискретного рабочего поля,что позволяет учитывать особенности ре ализ ации связей для монтируемых на поверхность платы -компонентов.
Практическая значимость.Практическим результатом диссертационной работы является реализация пакета прикладных программ оптимизации размещения компонентов .Разработанный пакет функционирует в едином цикле автоматизированного проектирования, поддерживаемого PDIF форматом данных,и расширяет возможности действующей САПР радиоэлектронных средств.
Разработанные и апробированные алгоритмы синтеза электри-
ческих соединений радиоэлектронных схем с компонентами,монтируемыми на поверхность плат.шгут быть использованы для совершенствования автоматизированных систем проектирования.
Апробация работы.Пододения диссертационной работы докладывались на IV научно-технической конференции молодых ученых и специалистов' ЦНИИТранит'*. Отдельные вопросы работы были опубликованы в статьях научно-технических сборников "Вопросы судостроения" и "Судостроительная промышленность". Вся работа в целом обсуждалась на заседании кафедры Микрорадиоэлектроники и технологии радиоаппаратуры Санкт-Петербургского государственного электротехнического университета.
. Публикации.По материалам диссертации опубликованы 3 статьи и одни тезисы доклада к научно-технической конференции.
Структура и объем работы/Работа состоит из введения,четырех глав с выводами,заключения,списка литературы,включающего 104 наименования,и одного приложения.Основная часть работы изложена на 119 страницах.
