Задача распределения соединений по слоям

При ее решении нужно минимизировать следующие конструкторские параметры:

- число слоев;

- число межслойных переходов.

Эту задачу можно выполнить после, до и в процессе трассировки. Простейший способ – выделение после трассировки нескольких преимущественных направлений, группирование соединений в соответствии с выбранными направлениями и разнесений этих групп на отдельные слои. Для двухслойных соединений разделяют горизонтальные и вертикальные направления.

Рис. 21. Распределение соединений между двумя слоями

с группировкой по направлениям

Шесть межслойных переходов (Ä). Для их минимизации следует проанализировать пересечения отрезков различных цепей и разнести их в различные слои. На рисунке имеем пересечения (список): a₃-b₁; a₄-b₂; a₅-c₄; c₁-d₁. Если a₃ отнести к слою 1, то b₁ – к слою 2.

Дальнейшие соединения распределяют по слоям с учетом правила: если один из распределяемых отрезков x_i имеет смежный отрезок x_j , уже распределенный в слой, то x_i следует разместить в тот же слой. Смежными называют отрезки одной цепи, имеющие непосредственное соединение друг с другом. После размещения пересекающихся отрезков размещенные отрезки без пересечений с учетом распределенных, смежных им отрезков. Так, для пересечения a₄ – b₂ отрезок a₄ отнесем к 1 слою, в котором размещен смежный отрезок a₃, а b₂ – к слою 2, в котором размещен b₁. В рассматриваемом случае получим распределение по слоям:

a₃, a₄, a₅, a₁, a₂, d₁ – 1-й слой

b₁, b₂ c₁ c₂ c₃ c₄ – 2-й слой

Все межслойные переходы исключены.

Для распределения соединений по слоям до трассировки их обычно представляют в виде прямолинейных отрезков. Пересечения проверяются по уравнениям прямых (или другим способом). Считается, что если 2 прямолинейных соединения пересекаются, то между ними потенциально есть конфликт. Строится граф пересечений соединений.

Список литературы

1. Мелехин В.Ф. Вычислительные машины / Мелехин В.Ф., Павловский Е.Г. М.: «Спринтер» 2013. 384 с.

2. Колосов В.Г. Проектирование узлов и систем автоматики и вычислительной техники / В.Г.Колосов, В.Ф. Мелехин В.Ф. Л.: Энергоатомиздат, 1983. 254 с.

3. Программно-информационные комплексы автомат. производственных систем / под ред. проф. С.А.Клейменова М.: Высш.шк., 1990. 214 с.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Создание современных систем управления невозможно без использования развитой вычислительной сети, включающей компьютеры, микроконтроллеры и широкий набор модулей ввода/вывода. Усложнение технологических процессов и производства ставит задачи создания распределенных иерархических систем.

В представленном учебном пособии рассматриваются вопросы логического и конструкторского проектирования узлов и систем автоматики и вычислительной техники в системах управления с учетом современных достижений в области элементной базы и с привлечением методов автоматизированного проектирования.

Приведены методы оптимизации компоновки и размещения конструктивных элементов электронных схем. Рассматриваются аспекты разработки и эксплуатации систем автоматизированного проектирования, представлены классификации, структурная организация, состав и примеры подобных систем.

Авторы надеются, что данное пособие поможет не только в изучении методов оптимизации конструкции схем систем управления, но и в аргументированном выборе средств автоматизированного проектирования.