ПРОЕКТИРОВАНИЯ ДИСКРЕТНЫХ УСТРОЙСТВ

На этапе конструкторского проектирования выполняется преобразование функциональных или принципиальных электрических схем в совокупность конструктивных узлов с необходимыми пространственными, механическими и электрическими связями. Ведущим принципом конструирования является функционально-узловой (модульный) метод (рис. 10). Конструктивное деление устройства имеет вид иерархического дерева.

Функциональная Конструктивная

иерархия иерархия

Блоки … Кассеты

ТЭЗ … Ячейки

(типовой элемент замены)

Элементы … Модули

Рис. 12. Иерархия конструктивных узлов при модульном проектировании

На различных уровнях этой иерархии расположены узлы различной сложности, находящиеся в отношении соподчинения: модули, ячейки, кассеты, шкафы (стойки). При этом ячейки содержат модули, кассеты состоят из ячеек и т.д. Функциональное деление также имеет иерархическую структуру: элементы, типовой элемент замены (ТЭЗ), блок, устройство.

конструкции на каждом уровне иерархии унифицируются: модули имеют одинаковый (или кратный) размер, число и шаг выводов и т.п. При такой унификации разработка конструкций узлов различных уровней может быть выполнена отдельно от проектирования устройства. Конструкторское проектирование устройства будет заключаться в компоновке функциональной схемы из узлов с заранее заданными конструктивными характеристиками. Этот процесс может быть формализован и автоматизирован на основе применения ЭВМ. Проектирование идет снизу вверх в порядке увеличения ранга конструктивных узлов. Процесс имеет следующие этапы: выбор конструктивов, компоновка, размещение элементов низшего уровня в узлах более высокого уровня, трассировка, оформление документации.

Появляющиеся при этом частные задачи могут быть также формализованы. Однако результат не всегда положительный, поэтому процесс проектирования чаще всего носит итерационный характер. для этого в системе САПР используется интерактивный режим работы, когда реализуется диалог разработчика с ЭВМ посредством дисплея, графопостроителя, устройства считывания, сканера. Унификация конструктивных узлов позволяет использовать вместо чертежей таблицы, списки и т.п. Результаты оформляются в виде, удобном для последующих этапов технологического синтеза. Обычно используется программно-управляемое оборудование: графопостроители, фотонаборные устройства, станки с ПУ. Конструкторский этап проектирования весьма трудоемкий, требует переработки больших объемов информации, внимания, тщательности. Доля творческого труда при этом незначительна, поэтому автоматизация этого этапа осуществляется в первую очередь. В развитие теории и практики автоматизации конструкции проектирования внесли большой вклад российские ученые: Н.Я. Матюхин, А.Н. Мелихов, В.А. Селютин и др.