9980

Системное программное обеспечение САПР РЭС

Реферат

Информатика, кибернетика и программирование

Системное программное обеспечение САПР РЭС Программное обеспечение - это совокупность программ процедур и правил написанных на том или ином языке предназначенных для использования в САПР. Программное обеспечение делится на общее системное и прикладное специаль

Русский

2013-03-19

100.5 KB

23 чел.

Системное программное обеспечение САПР РЭС

Программное обеспечение — это совокупность программ, процедур и правил, написанных на том или ином языке, предназначенных для использования в САПР. Программное обеспечение делится на общее (системное) и прикладное (специальное).

Системное программное обеспечение включает программы, осуществляющие управление, контроль и планирование вычислительного процесса, распределение ресурсов, ввод-вывод данных и другие операции в подсистемах САПР. Его делят на общесистемное, представляемое операционными системами, используемыми в САПР, и базовое, включающее программы обслуживания подсистем САПР (мониторные системы, СУБД, графические и текстовые редакторы и т.п.).

Прикладное программное обеспечение состоит из прикладных программ, реализующих алгоритмы решения проектных задач. В подсистемах САПР программы обычно объединяются в пакеты прикладных программ (ППП).

К программному обеспечению предъявляются следующие требования: экономичность (эффективность по быстродействию и затратам памяти); удобство использования, применение простых проблемно-ориентированных языков, наличие средств диагностики ошибок пользователя и т.п.; надежность и правильность получении результатов проектирования; универсальность по отношению к тем или ином ограничениям решаемых задач; открытость (адаптируемость) относительно внесения изменений в процессе эксплуатации программ; сопровождаемость, характеризующая работоспособность программ при внесении изменений в них; мобильность при перестройке программ с ЭВМ одного типа на ЭВМ другого типа.

Программное обеспечение целесообразно разрабатывать на основе принципов модульности и иерархичности.

Операционная система является основным компонентом системного программного обеспечения САПР. Структура операционной системы показана на рисунке.

Операционные системы включают в себя программы двух групп:

— обрабатывающие программы, составляющие подсистему подготовки программ пользователя (внешнее программное обеспечение);

— управляющие программы, образующие группу исполнения программ пользователя (внутреннее программное обеспечение).

Рис 1.  Структура  общесистемного  программного обеспечения  САПР

К обрабатывающим программам относятся трансляторы с алгоритмических языков, библиотеки стандартных программ и системные обслуживающие программы.

Группа управляющих программ включает в себя программы управления задачами, заданиями и данными.

Программа управления задачами (супервизор, диспетчер, монитор, резидентная программа) находится в оперативной памяти и выполняет все необходимые диспетчерские функции — переключение с выполнения одной программы на другую, распределения ресурсов времени и оперативной памяти между программами. Именно супервизор реализует мультипрограммный режим работы ЭВМ или режим разделения времени.

Программы управления заданиями выполняют интерпретацию директив языка управления заданиями — ввод, трансляция, загрузка в память ЭВМ, решение, вывод информации.

Программы управления данными обеспечивают поиск, хранение, загрузку в оперативную память и обработку файлов.

Функции и структуры операционных систем имеют различия в одно- и многопроцессорных вычислительных системах, многомашинных комплексах и вычислительных сетях. Соответственно этому операционная система должна обеспечить одно-или мультипрограммный режим работы ЭВМ, режим мультиобработки задач, совместное функционирование уровней и подсистем САПР через специальную мониторную систему.

Для персональных ЭВМ наибольшее распространение получили операционные системы UNIX, MS DOS, WINDOWS и др.

Система UNIX достаточно проста по организации, легко переносится с одной машины на другие, ориентирована на пользователя - программиста. Система UNIX - это мультипрограммная система с коллективным доступом. Она обладает целым рядом достоинств - возможностью организации многоуровневой и многозадачной работы, высокой мобильностью, иерархической файловой структурой, гибким и богатым командным языком, богатой библиотекой сервисных процедур и функций, эта система в настоящее время главным образом используется в исследовательских и учебных целях. Широкое распространение в ПЭВМ получила операционная система MS DOS, являющаяся базовой для ЭВМ серии IBM PC, стандартом операционной системы для 16- и 32-разрядных персональных компьютеров. Система имеет развитый командный язык, возможности организации многоуровневых каталогов, работы с последовательными устройствами как с файлами, подключения дополнительных драйверов внешних устройств и др. Имеются трансляторы практически для всех популярных языков высокого уровня.

Важным достоинством операционных систем является возможность поддержки в ОЗУ так называемых виртуальных дисков. Под виртуальным диском понимается область ОЗУ, обращение к которой происходит точно так же, как если бы это был реальный физический диск. Подобное построение позволяет существенно повысить скорость записи и доступа к информации и значительно снизить нагрузку (число обращений) на реальный диск.

Для персональных ЭВМ разработан новый класс общесистемного программного обеспечения - так называемые программы-оболочки, которые существенно расширяют и дополняют понятие операционной системы. В традиционных операционных системах управляющие команды вводятся с клавиатуры; такой способ взаимодействия не нагляден и недостаточно удобен. С использованием программ-оболочек в полноэкранном режиме  выполняются наиболее часто встречающиеся операции при работе с системой: просмотр содержимого каталога на дисках, переход из одного каталога в другой, копирование, перемещение и удаление файлов, запуск программ и т.д. Примерами таких программ-оболочек являются Norton Commander, Windows. Некоторые современные операционные системы имеют собственные программы-оболочки.

В последние годы началось активное вторжение персональных ЭВМ в обработку текстов, графических данных и др. В связи с этим специальным классом программного обеспечения  выделились интегрированные пакеты программ, текстовые редакторы и динамические электронные таблицы.

Располагая текстовым редактором, персональную ЭВМ с печатающим устройством можно легко превратить в электронную пишущую машинку, по своим возможностям намного превосходящую обычные машинки: легкость изменения текста, исправления ошибок, вставка и удаление текста, распечатка в любом числе копий в различных форматах с использованием различных шрифтов и др. Известны текстовые редакторы Лексикон, Chi-Writer, Word, Multi-Mate и др.

Интересными программами являются динамические электронные таблицы, в ячейках которых могут помещаться тексты, числа и математические формулы, устанавливающие взаимосвязь между элементами ячеек. При работе программы может быть построена и рассчитана модель сложной системы, например предприятия, учреждения, другого экономического объекта. Современные динамические электронные таблицы (например, Lotus 1-2-3 FRAME WORK) включают в себя кроме собственно таблицы также текстовой редактор, СУБД, подсистему машинной графики, полиэкранный интерфейс, средства телекоммуникационной связи.

2   ПРИКЛАДНОЕ  ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ  САПР  РЭС

Прикладное программное обеспечение представляют пакеты прикладных программ (ППП) для выполнения различных проектных процедур. Оно разрабатывается на основе единого внутреннего представления графической и текстовой информации, единого входного языка, строится по модульному принципу и ориентировано на использование непрограммистом-проектировщиком.

Различают несколько типов ППП в зависимости от состава пакета. Пакеты прикладных программ простой структуры характеризуются наличием только обрабатывающей части — набора функциональных программ (модулей), каждая из которых предназначена для выполнения только одной проектной процедуры. Объединение нужных модулей осуществляется средствами операционной системы ЭВМ.

Пакеты прикладных программ сложной структуры и программные системы появились в результате развития прикладного программного обеспечения. В первых из них имеется собственная управляющая часть - монитор, во вторых, кроме того, языковой процессор с проблемно-ориентированным входным языком. Программные системы вместе с соответствующим лингвистическим и информационным обеспечением называют программно-методическими комплексами САПР.

Управляющая часть программного обеспечения имеет иерархическую организацию и в общем случае в ней можно выделить различные уровни: уровень операционных систем вычислительной сети, операционных систем отдельных ЭВМ, мони-торных систем САПР и мониторов отдельных ППП. Основные функции управляющей части: связь с пользователем в режиме диалога, планирование вычислительного процесса, распределение вычислительных ресурсов, динамическое распределение памяти и др.

Принципы модульности и иерархичности позволяют организовать коллективную параллельную разработку различных частей программного обеспечения, создавать открытые программные системы, облегчают их комплексную отладку и информационное согласование.

Выделяют системный уровень разработки прикладного программного обеспечения, уровень прикладных программ и уровень подпрограмм (модулей).

Связи между отдельными программными модулями могут быть реализованы по управлению, информации, размещению и воздействию.

Связи модулей по управлению могут быть двух типов: последовательные связи между модулями без возврата в предыдущий модуль и иерархические связи с подчиненностью модулей различных уровней.

Связи модулей по информации проявляются в передаче числовых массивов в несколько модулей пакета. Этот аспект взаимодействия модулей затрагивает проблемы построения информационного обеспечения САПР.

Связи модулей по размещению указывают группы модулей, одновременно размещаемых в оперативной памяти на различных этапах проектирования.

Связи модулей по воздействию отражают такие воздействия одних программ на другие, которые приводят к изменению самих программ, например воздействие языковых процессов на рабочие программы. Внутри рабочих программ связи модулей по воздействию стараются исключить.

К настоящему времени разработано большое количество пакетов прикладных программ САПР электрических и электронных средств. В качестве примеров можно привести ДИСП, САМРИС-2, СПАРС, АРОПС, КРОСС и др.  Из зарубежных систем можно отметить пакеты MicroCAP, PSPICE, P-CAD, SPADE и др.

ПАКЕТЫ   ПРОГРАММ АВТОМАТИЗАЦИИ ПРОЕКТИРОВАНИЯ   РЭС

Системы программ, предназначенные для автоматизации проектирования РЭС, можно разделить на две основные группы: системы схемотехнического проектирования и конструкторского проектирования РЭС. Это деление весьма условно, особенно для систем проектирования микроэлектронной аппаратуры, а также СВЧ и излучающих устройств. В последнее десятилетие наметилась явная тенденция интеграции пакетов программ для схемотехнического и конструкторского проектирования радиоустройств.

Кроме этих основных групп пакетов программ, в системах автоматизированного проектирования РЭС широко используются различные вспомогательные пакеты: математические пакеты, базы данных, графические и текстовые редакторы, электронные таблицы и т.п.

ПАКЕТЫ ПРОГРАММ ДЛЯ СХЕМОТЕХНИЧЕСКОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ   РЭС

В настоящее время известно большое число пакетов программ, предназначенных для выполнения схемотехнического проектирования радиоэлектронных средств и ориентированных на использование рабочих станций и персональных компьютеров. Рассмотрим некоторые из этих пакетов, получившие наибольшее распространение.

Системы схемотехнического моделирования аналоговых и цифровых устройств и проектирования печатных плат Design Center и Design Lab разработаны корпорацией MicroSim. В основу этих систем положен известный пакет программ PSP1CE, первые версии которого были разработаны в начале 70-х годов в Калифорнийском университете. Возможности этих систем существенно зависят от варианта поставки и операционной системы. В наиболее частом случае системы позволяют выполнять моделирование аналоговых, смешанных аналого-цифровых и просто цифровых радиоустройств, синтез цифровых устройств на базе интегральных схем с программируемой логикой, выполнять моделирование с учетом паразитных емкостей и индуктивностей, присущих реальным печатным платам.

Системы Design Center и Design Lab оснащены графическим редактором принципиальных схем РЭС, который одновременно является управляющей оболочкой для запуска программных модулей на всех стадиях работы с системами. Системы позволяют выполнять расчет режимов радиоустройств по постоянному и переменному току, спектральный анализ, моделирование переходных процессов в РЭС, расчет уровней шума, выполнять статистический анализ, учитывать вариации температуры при работе устройства. Моделирование аналого-цифровых и цифровых устройств выполняется на логическом уровне с подключением аналого-цифровых и цифро-аналоговых интерфейсов для обеспечения связи аналоговой и цифровой частей РЭС.

В системах может выполняться параметрическая оптимизация аналого-цифровых устройств по заданным критериям при наличии нелинейных ограничений на параметры варьируемых компонентов.

Системы имеют графический редактор печатных плат, который в автономном режиме воспринимает информацию о соединениях в формате P-CAD, а в составе системы — от графического редактора принципиальных схем. Компоненты РЭС автоматически или вручную размещаются на одной или двух сторонах печатной платы, после чего возможна трассировка многослойных соединений в автоматическом или интерактивном режиме. По результатам трассировки создаются командные файлы для изготовления фотошаблонов и для сверлильных станков с ЧПУ. Возможна передача данных в систему AutoCAD для выпуска конструкторской документации.

К системам Design Center и Design Lab прилагаются многочисленные библиотеки графических символов элементов РЭС и банки данных с более чем восемью тысячами математических моделей компонентов. Имеется возможность пополнения библиотек. Примерно такими же возможностями с точки зрения схемотехнического проектирования обладает система ICAP, разработанная фирмой Intusoft. В основу этой системы также положен пакет программ PSPICE. Система ICAP отличается удобным оконным редактором, возможностью работы с измерительным оборудованием, выходные файлы системы совместимы с пакетом P-CAD.

Получившая широкое распространение в конце 70-х — начале 80-х годов первая версия пакета программ Super-Compact выдвинула фирму Compact Software в одну из ведущих в мире по разработке программного обеспечения для проектирования радиочастотных устройств, особенно СВЧ-диапазона. Пакет Super-Compact оказался очень удачным и с тех пор интенсивно развивается. Достаточно точные математические модели широкого круга элементов СВЧ-цепей, удобство входного языка и ряд других достоинств привели к широкому распространению этого пакета, ориентированного на проектирование фильтров, согласующих цепей и цепей связи СВЧ-диапазона.

В пакете используются базовые элементы в виде двух-, четырех-, шести- и восьмиполюсников, характеризующихся А, S, Y параметрами. Допускается включение произвольных многополюсников, описанных одними из перечисленных параметров таблично, в зависимости от частоты. Пакет позволяет анализировать СВЧ-цепи, содержащие наиболее употребительные конфигурации элементов  с  распределенными и  сосредоточенными параметрами. Модели полупроводниковых приборов описываются параметрами рассеяния, либо матрицами классической теории цепей.

Оптимизация параметров устройства может выполняться одновременно для нескольких характеристик и в нескольких состояниях. Например, СВЧ-диодный переключатель может одновременно оптимизироваться в режимах включено и выключено. Для оптимизации используется одна из разновидностей градиентного метода и случайный поиск с самообучением. Процесс оптимизации параметров устройства ведется в границах изменения варьируемых параметров, определяемых их физической реализуемостью и точностью моделей компонентов.

Для обеспечения разработчика информацией о параметрах полупроводниковых компонентов, проводников и диэлектрических материалов в пакет включено несколько банков данных, которые могут вызываться на командном уровне для отыскания компонента с заданными техническими характеристиками. Пакет позволяет разработчику формировать свои банки данных.

Вывод информации осуществляется на экран монитора, печать, либо графопостроитель и может включать схему устройства и ее различные частотные характеристики в табличном виде, либо в виде графиков в полярных или декартовых координатах. По требованию разработчика Super-Compact может построить линии равного усиления, уровня шума, стабильности устройства. Для точного изучения отдельные участки характеристик могут быть представлены в увеличенном масштабе.

Дальнейшим развитием пакета Super-Compact является вышедшая в середине 80-х годов и полностью с ним совместимая система Microwave Harmonica, позволяющая выполнять моделирование и ряда нелинейных СВЧ-устройств, таких как малошумящие усилители и усилители большого уровня мощности, смесители, генераторы, переключатели и другие устройства радиочастотных трактов. Для моделирования нелинейных устройств в этой системе используется метод гармонического баланса. В начале 90-х годов появляется версия системы Microwave Harmonica, ориентированная на платформу Windows. Различные версии системы Microwave Harmonica широко используются в России разработчиками радиоаппаратуры различного назначения.

В последние годы эту линию программ развивает фирма Ansoft, которой были разработаны новые программные системы:Serenade, позволяющая выполнять моделирование и оптимизацию не только СВЧ, но и оптоэлектронных устройств и имеющая много версий, в числе которых есть версии, ориентированные на топологическое представление моделируемого устройства. Имеются версии этой системы, ориентированные на платформы Windows 95 и Windows NT;

Super-Spice, в которой путем подключения известной программы Spice решена задача моделирования СВЧ-устройств во временной области;

Microware Success, позволяющая выполнять моделирование систем радиотелефонии;

Microware Explorer — система для моделирования электромагнитных полей в различных элементах радио- электронных устройств и ряд других.

Кроме разработки программного обеспечения фирмой Ansoft поддерживаются банки данных с линейными и нелинейными моделями элементов СВЧ и оптоэлектронной техники.

Пакет программ Micro-CAP версии 5.0 , разработанный фирмой Spectrum Software, предназначен для анализа и моделирования аналоговых и смешанных аналогово-цифровых устройств. Пакет находит широкое применение в учебном процессе и инженерной практике при разработке разнообразных радиоэлектронных.

Пакет программ PC-LOGS предназначен для моделирования цифровых устройств синхронными алгоритмами с использованием троичной логики. Пакет интегрирован в систему P-CAD и описан в следующем параграфе.

ПРОГРАММЫ   КОНСТРУКТОРСКОГО   ПРОЕКТИРОВАНИЯ   РЭС

В большинстве из рассмотренных выше пакетов схемотехнического проектирования РЭС предусмотрены операции конструкторского проектирования.

Однако существуют чисто конструкторские пакеты, обеспечивающие более полное решение различных задач конструкторского проектирования РЭС.

Пакет программ P-CAD фирмы Personal CAD Systems, Inc. — это полное комплексное программное решение для проектирования электронных устройств, в частности ввода схемы и проектирование схемной печатной платы. Комплексное решение предполагает, что логика, описанная в схеме, воплощается в топологию печатной платы; программы осуществляют функции логического моделирования, проверяют соблюдение правил проектирования, создают список соединений для моделирования, автоматически размещают компоненты и трассируют печатную плату и создают документы для автоматизированных производственных систем. Пакет содержит взаимодействующие средства проектирования, удобную для пользователя оболочку и интеллектуальную базу данных, обширную библиотеку, диалоговые редакторы, средства сопряжения с популярными средствами анализа. Пакет имеет открытую архитектуру, обеспечивает выдачу готовых документов для технологии монтажа и другую проектную документацию.

Вывод документации после контроля на дисплее может осуществляться на принтер, плоттер или фотоплоттер. Оболочка системы помогает пользователю двигаться сквозь процесс проектирования с помощью меню, подсказок и правок. Система проектирования печатной платы обеспечивает средства для полной разработки топологии: от диалогового редактора до автоматического размещения компонентов, автотрассировки, проверки соблюдения правил проектирования и сопряжения с производством.

Библиотека пакета содержит обширную информацию о компонентах электронных схем от дискретных и электромеханических деталей до существующих и заказных микросборок интегральных схем. Программные средства сопряжения превращают данные из списка соединения компонентов схемы в формат, необходимый для конкретной программы моделирования цифровой и аналоговой схемы (типа PSPICE и др.) Пакет позволяет проектировать печатные платы, имеющие до 500 элементов и 2000 связей. Пакет программ OrCAD фирмы OrCAD System Corp. является законченным и гибким программным блоком схемотехнического и конструкторского проектирования. Он обеспечивает ввод и вывод на печать принципиальных схем, трассировку печатной платы и другие операции. Пакет управляется с помощью иерархической разветвленной системы меню, легок в обучении пользованию, обладает многими дополнительными возможностями ввода и вывода схем.

Библиотека пакета содержит более 2700 изображений компонентов РЭС; можно легко создавать собственные начертания элементов. Простым нажатием клавиши легко выполняются многие графические операции при вводе и выводе схем: увеличение и уменьшение масштаба, преобразование (вращение, перенос, отображение и пр.) элементов и любых заданных фрагментов схемы. В системе предусмотрены создание перечня элементов (спецификаций), возможность разведения проводников, шин, входов модулей.

Пакет OrCAD в настоящее время является самым удобным и богатым по своим возможностям для ввода и вывода графических изображений принципиальных схем РЭС.

Пакет имеет удобный выход на подсистемы моделирования и анализа РЭС, а также другие графические пакеты (PSPICE, P-CAD и др.).

Пакет универсального назначения AutoCAD фирмы AutoDesk разработан на самом современном уровне машинной графики и предоставляет разработчику исключительно широкие возможности проектирования разнообразных объектов, технических систем устройств: дома и печатные платы, станки, детали и одежду. Пакет представляет собой систему автоматизированной разработки чертежей, причем чертежи, рисунки и схемы создаются в интерактивном режиме, управляемом системой иерархических меню. В любой чертеж может быть вставлен поясняющий текст. В набор функций входит панорамирование, увеличение, масштабирование, поворот, секционирование, штриховка и другие операции преобразования изображений. В системе предусмотрены подсказки в любом состоянии и для любой команды.

Система AutoCAD непрерывно совершенствуется. Так, в последние версии системы включен интерпретатор языка AutoLisp — одной из версий языка LISP, широко применяемого в символьной обработке и в системах искусственного интеллекта. Использование этого языка позволяет пользователю, с одной стороны, определять собственные функции и команды в среде AutoCAD, с другой — обеспечивать связь AutoCAD с другими приложениями. Сейчас начинают появляться еще более сложные системы, включающие не только язык программирования, но и экспертные системы (экспертные настройки) для принятия решений и подсказок конструктору в процессе разработки. В эти настройки включен набор правил и математических моделей и конструктор в процессе работы может получить «советы» по оптимальному выбору тех или иных параметров разрабатываемой системы.

ПРОГРАММНЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ  ЭЛЕКТРОДИНАМИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ

В конце 90-х годов фирмой AWR была выпущена на рынок программная система Microwave Office. Эта система включает два основных программных модуля: EMSight и Voltaire XL, которые позволяют решать широкий круг задач, возникающих при проектировании высокочастотных интегральных и монолитных СВЧ микросхем, антенн, СВЧ согласующих цепей и фильтров, усилителей, смесителей и автогенераторов,

В пакете EMSight для анализа полей используется метод моментов Галеркина, представляющий точный и устойчивый алгоритм электродинамического моделирования. Здесь также используется алгоритм быстрого частотного свипирования позволяющий на порядок сократить время моделирования по сравнению с обычным поточечным методом частотного анализа.

Пакет EMSight позволяет анализировать поля в слоистых средах с проводниками произвольной формы, рассчитывать поля антенны в дальней зоне и т.п. Пакет имеет расширенные графические возможности, которые позволяют разработчикам наблюдать реалистичное анимационное изображение токов высокой частоты, показывающее как амплитуду тока, так и его направление в трехмерном пространстве. Пакет также имеет обширные возможности для обработки и представления полученных при моделировании результатов.В пакете программ Voltaire XL используются самые последние разработки методов схемотехнического моделирования. Модуль пакета, предназначенный для линейного моделирования в частотной области, содержит более 500 моделей сосредоточенных и распределенных элементов СВЧ-цепей, включая микрополосковые, копланарные и щелевые элементы, полые и диэлектрические волноводы.

Для анализа нелинейных устройств используются одно- и многочастотный методы гармонического баланса; для анализа интермодуляционных искажений использованы ряды Вольтерра; конверсионно-матричный метод для анализа смесителей; в пакете используется высокоскоростной метод шумового анализа, а также интегрированная система описания схем со встроенной поддержкой для файлов систем Spice и MMICAD. Пакет позволяет выполнять нелинейный анализ усилителей, смесителей и автогенераторов, нелинейный шумовой анализ, включая анализ фазовых шумов, шумов смесителей, а также нелинейный анализ их устойчивости.

EMSight и Voltaire XL написаны на объектно-ориентированном языке С++, имеют общий дружественный пользователю интерфейс, могут интегрировать в себя новые методы моделирования по мере их появления.

Microwave Office работает под управлением 32-разрядных операционных систем, таких как Windows 95, 98 и Windows NT и оптимизирован для работы под ними.

Фирмой EAGLEWARE рекламируется универсальная программная система Genesys, предназначенная для проектирования LC-фильтров, усилителей, смесителей и автогенераторов, распределенных СВЧ согласующих цепей и фильтров, активных фильтров, выравнивателей группового времени задержки и других элементов РЭС. Система Genesys включает множество программных модулей, основными из которых являютсяя SuperStar Pro, Schemax, Layout, Filter, Oscillator, Match, T/Line и др.

Пакет SuperStar Pro — высокоскоростная программа для моделирования радиочастотных цепей, содержащая множество моделей пассивных компонентов цепей как СВЧ, так и более низкочастотных диапазонов. Активные компоненты радиочастотных цепей моделируются с использованием 5-параметров. При моделировании допускается произвольное число портов в цепи, в процессе работы программы могут вычисляться различные импедансные, адмиттансные и характиристи-ки рассеяния, а также распределение полей по проводникам моделируемого устройства. Пакет Schemax позволяет наинтуитивном уровне создавать графические образы моделируемых элементов РЭС для передачи описания в SuperStar Pro. Программа импортирует файлы описания цепей из систем Design Center и Design Lab и других стандартных форматов описания цепей СВЧ.

Пакет Layout позволяет по описанию моделируемого устройства в SuperStar Pro и Schemax синтезировать его топологию и представить трехмерную анимационную картину распределения токов по проводникам. Layout позволяет использовать в устройстве до 128 слоев, включая металлизацию, диэлектрические подложки, монтажные слои и т.п. Программа содержит большую библиотеку геометрических образов пассивных и активных компонентов СВЧ-цепей. Выходной файл программы Layout соответствует DXF файлу системы AutoCAD.

Различные модификации пакетов Filter и программы Oscillator позволяют синтезировать различные типы СВЧ, LC-и активных фильтров, автогеренраторов и усилителей с выполнением анализа шумов.

Пакет Match предназначен для синтеза сосредоточенных и распределенных согласующих цепей, включенных между двумя произвольными комплексными нагрузками. Пакет позволяет решать задачи максимизации полосы пропускания при заданном уровне отражения сигнала, либо минимизации отражения в заданной полосе частот.

Пакет Т / Line позволяет выполнять анализ и синтез одиночных и связанных передающих линий различной кон-, фигурации по их геометрическим или электрическим характер ристикам.

Значительное число этих пакетов ориентировано на автоматизацию проектирования печатных плат, цифровых и аналоговых интегральных схем, операционных усилителей, низкочастотных радиотехнических устройств. В то же время весьма недостаточно разработано пакетов программ проектирования радиочастотных, в том числе мощных устройств, радиоэлектронных средств СВЧ, пакетов, посвященных комплексному построению и интеграции радиочастотных средств, включающих в себя как усилители, так и пассивные радиочастотные устройства, вплоть до антенн и СВЧ-устройств.

Развитие программного обеспечения САПР требует все более значительных затрат высококвалифицированного труда. Стоимость многих промышленных САПР составляет миллионы долларов. Поэтому актуальной становится разработка САПР второго порядка, или САПР САПРов. Пока таких систем еще не существует, но прогресс в этом направлении имеется. В отличие от традиционных САПР в таких системах результат имеет нематериальный (информационный) характер. Различие результатов вызвано различными языками описания предметных областей: в одном случае - чертежи, схемы, устройства, а в другом - программа проектирования. Однако и в том, и в другом случае возможен единый системный методологический подход к проектированию; становится актуальным создание и развитие банка инженерных знаний, необходимых для проектирования.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Автоматизация проектирования - важная составная часть научно-технического прогресса техники и, естественно, развивается вместе с соответствующей областью техники. В связи с дальнейшим совершенствованием радиоэлектронных средств происходит непрерывное развитие теории и практики как автоматизации научных исследований, так и автоматизации проектирования радиоэлектронных средств.

Системы автоматизации научных исследований и автоматизированного проектирования РЭС развиваются на базе новейших достижений специальных дисциплин, математики, вычислительной техники, системного программирования. При этом внутренние потребности развития САПР оказывают значительное влияние на развитие этих дисциплин, являются стимулом для их прогресса. Рассмотрим некоторые тенденции развития автоматизации проектирования радиоэлектронных средств.

Автоматизация научных исследований охватывает область от изучения слабо исследованных процессов до испытания новых образцов радиоэлектронных средств, разработанных на основе этих исследований. Особенности автоматизации научных исследований заключаются в том, что из-за чрезвычайно широкого многообразия решаемых в процессе исследований задач, как правило, не бывает рекомендаций по выбору методов и готовых алгоритмов и программ. В этом заключается основное отличие от проектных процедур, при которых обычно известны методики, используемые математические методы, алгоритмы, а часто в распоряжении разработчика бывают готовые пакеты либо комплексы программ.

Основные теоретические проблемы, стоящие перед разработчиками систем автоматизации научных исследований в радиоэлектронике, по нашему мнению, заключаются в разработке макромоделей различных элементов радиоэлектронных средств и методик их получения для любых уровней исследований и проектирования в любой форме представления, наиболее удобной для решения конкретной проектной задачи; разработке новых математических методов и алгоритмов; разработке путей развития дружественного к пользователю программного обеспечения для решения проектных задач.

Несколько сложнее кратко сформулировать пути развития систем автоматизированного проектирования РЭС, так как проектные задачи существенно различаются в зависимости от класса подлежащих проектированию объектов. Тем не менее можно предположить, что в ближайшем будущем практически все проектирование радиоустройств будет проводиться на основе комплексных САПР, причем основное внимание будет уделяться созданию САПР, способных настраиваться на решение широкого класса проектных задач, анализировать технические решения, производить их альтернативный выбор из нескольких вариантов, выполнять оптимизацию радиоэлектронных средств сразу по многим критериям, производить проектирование с учетом требований схемотехнического, конструкторского и технологического проектирования.

В новых САПР РЭС существенное внимание будет уделяться сокращению трудоемкости подготовки к решению проектных задач и формированию массивов исходных данных.

Перечисленные выше проблемы, стоящие перед системами автоматизированных исследований и проектирования радиоэлектронных средств, свидетельствуют о том, что разработчик и пользователь этих систем должны обладать фундаментальными знаниями в области специальных дисциплин, математики, теории алгоритмов и программирования, а возможности совершенствования таких систем являются практически неисчерпаемыми.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

51799. Требования к кабинету информатики и техника безопасности 30 KB
  Фронтальный опрос В кабинете КВТ должно быть: журнал инструктажа учащихся по охране труда аптечка первой помощи средства пожаротушения журнал отказов машин и их ремонта инвентарная книга размещение КВТ не допускается: в подвальных и цокольных помещениях Площадь на одно рабочее место в КВТ должно быть не менее 60 кв. Экран видеомонитора должен находиться от глаз пользователя на расстоянии: 600 700 мм Непрерывная работа за компьютером для учащихся 25 классов не должна превышать: 15 минут Общая...
51801. Прощання зі школою: зіркова подорож 91 KB
  Під супровід повільної ліричної мелодії розпочинає учитель урок. Учитель: Синее небо усыпано звёздами. Царит торжественно волненье Любовь успех и настоящее везенье Учитель: Я думаю вы обратили внимание на один из кадров тайной съёмки. Учитель: У каждого человека как утверждает легенда два берега – от одного человек уплывает к другому непременно причаливает.
51802. Потреби й права споживача. Раціональна поведінка. Оцінка корисності споживчого блага та бюджет корисності 104 KB
  Ціль споживача мати максимальну корисність від споживання товарів і послуг. Споживачу зацікавленому в задоволенні своїх потреб з найменшими витратами обмежених засобів доводиться задумуватися над наступними питаннями: на що в першу чергу витратити свої доходи Споживач оцінює товар або послугу насамперед з погляду їхньої корисності Корисність – це суб'єктивне відчуття задоволеності від споживання блага Корисність кожного блага має свої критерії. Наприклад корисність одягу проявляється в розмірі кольорі дизайні; корисність продуктів...
51803. Подготовка учителя к уроку истории 32.5 KB
  Вот почему качество подготовки учащихся по той или иной учебной дисциплине во многом определяется уровнем проведения урока его содержательной и методической наполненностью его атмосферой. Для того чтобы этот уровень был достаточно высоким надо чтобы учитель в ходе подготовки урока постарался сделать его своеобразным произведением со своим замыслом завязкой и развязкой подобно любому произведению искусства. Как же построить такой урок Как сделать так чтобы урок не только вооружал учащихся знаниями и умениями значимость которых...
51804. Формы окончания предварительного расследования 71.5 KB
  ЦЕЛИ: обучающая – научить объяснять сущность и различать формы окончания предварительного расследования; развивающая – способствовать развитию аналитического мышления интереса к знаниям; воспитательная – способствовать воспитанию положительного отношения к знаниям правовой культуры. Таблица: Формы окончания предварительного расследования. Слово преподавателя: На тему Формы окончания предварительного расследования примерным тематическим планом отведено 6 часов.
51806. УРОК РУССКОГО ЯЗЫКА 87.5 KB
  Цели и содержание конкретного урока русского языка Урок будучи наименьшей единицей учебного процесса реализует часть его целей и содержания. Особенности урока РУССКОГО – освещение лингвистич проблем работа по развитию устной и письменной речи в разных видах речевой дти. Структурные элементы урока и их функции Урок как единица учебного процесса складывается из ряда относительно самостоятельных видов совместной деятельности учителя и учащихся которые составляют его особые структурные элементы: оргмомент проверка домашнего задания...