Реферат : Основы комплексной автоматизации и проектирования ЭВМ 


Полнотекстовый поиск по базе:

Главная >> Реферат >> Радиоэлектроника


Основы комплексной автоматизации и проектирования ЭВМ




Лабораторные работы № 1- 4

По дисциплине:

«Автоматизация проектирования ЭВМ»

Содержание

  1. Лабораторная работа № 1

    1. Электрическая функциональная схем

    2. Матрица цепей схемы

    3. Вариант ручного разбиения

    4. Сравнительный анализ ручного и машинного разбиения по времени и качеству работы

  1. Лабораторная работа № 2

2.1 Мультиграф схемы

    1. Матрица связности мультиграфа

                  1. Сравнительный анализ полученного разбиения с результатами ручного разбиения и с помощью последовательного алгоритма

  1. Лабораторная работа № 3

    1. Исходная схема, предназначенная для размещения

    2. Граф схемы

    3. Матрица связности графа схемы

    4. Матрица расстояний платы

    5. Вариант ручного размещения с определением суммарной длины связей

    6. Сравнительный анализ ручного и машинного размещения по времени и качеству размещения

  1. Лабораторная работа № 4

    1. Сравнительный анализ результатов работы алгоритма попарных перестановок с результатами ручного и последовательного размещения по времени и качеству

размещения

Литература

Приложения:

Листинг машинного решения лабораторных работ

Лабораторная работа №1

Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №4

1. Лабораторная работа № 1

Тема: Исследование алгоритма последовательного заполнения конструктивно-законченных частей. (Компоновка последовательным алгоритмом)

Цель работы:

  1. Ознакомление студента с методами автоматизированной компоновки на этапе конструкторского проектирования.

  2. Анализ преимущества автоматизации проектирования по сравнению с ручным способом.

  3. Закрепление практических навыков на персональном компьютере (ПЭВМ) в диалоговом режиме.

    1. Электрическая функциональная схема

1.2 Матрица цепей

Где:

X – множество элементов схемы;

К – максимальное количество контактов микросхемы;

Z =

Контакт

Элемент

Ki1

Ki2

Ki3

Ki4

Ki5

X1

4

5

0

0

0

X2

6

7

0

0

0

X3

5

7

9

0

0

X4

5

6

10

0

0

X5

7

4

11

0

0

X6

4

6

12

0

0

X7

9

13

0

0

0

X8

10

14

0

0

0

X9

11

15

0

0

0

X10

12

16

0

0

0

X11

1

13

17

0

0

X12

2

14

18

0

0

X13

3

15

19

0

0

X14

16

8

20

0

0

X15

17

18

19

20

21

Таб.1

Матрица цепей, описывающая схему (Рис.1)

Дано:

N = 15 (элементов)

K = 5 (контактов)

P = 2 (плат)

n max = 8 (элементов)

Где:

N – число элементов схемы;

K – максимальное число выводов элементов;

P – число плат, на которых нужно разместить схему;

n max – максимальное количество элементов, размещаемых на каждой плате.

1.3 Вариант ручного разбиения

Размещение элементов

На плате 1:

1

2

3

4

5

6

7

На плате 2:

8

9

10

14

12

13

14

15

Связность: 4

Среднее время выполнения: 0 часов 0 минут 40 сек.

1.4 Сравнительный анализ ручного и машинного способа

разбиения по времени работы и качеству компоновки

В результате ручного разбиения мы получили более оптимальный результат, и затратили на это намного меньше времени:

Машинным способом: 0 ч. 10мин. 30 сек.

Ручным способом: 0 ч. 0 мин. 40 сек.

Но при увеличении элементов на схеме и количества плат машинный способ наиболее удобен.

2. Лабораторная работа № 2

Тема: Исследование алгоритма попарных перестановок конструктивных

элементов между ТЭЗами. Компоновка итерационным алгоритмом.

Цель работы:

  1. Ознакомление студента с методами автоматизированной компоновки на этапе конструкторского проектирования с помощью итерационного алгоритма.

  2. Анализ преимущества автоматизации проектирования по сравнению с ручным способом.

  3. Закрепление практических навыков на персональном компьютере (ПЭВМ) в диалоговом режиме.

2.1 Мультиграф схемы

Дано:

N = 15 (элементов)

P = 2 (плат)

n max = 8 (элементов)

Где:

N – число элементов схемы;

P – число плат, на которых нужно разместить схему;

n max – максимальное количество элементов, размещаемых на каждой плате.

    1. Матрица связности мультиграфа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

4

1

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

5

1

1

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

6

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

7

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

8

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

9

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

10

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

11

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

12

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

13

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

14

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

Таб.2

Матрица связности мультиграфа (Рис.2)

    1. Сравнительный анализ полученного разбиения с результатами ручного разбиения и с помощью последовательного алгоритма

Хотя итерационные алгоритмы в отличии от последовательных позволяют на каждом шаге получать локальный минимум, но обладают меньшим быстродействием,

в этой лабораторной работе этого не видно. Сказывается то, что при компановке данным методом первое приближение дало окончательный результат.

Среднее время выполнения компановки

итерационным методом: 0 ч. 9 мин. 30 сек.

При увеличении элементов на схеме и количества плат машинный способ наиболее удобен.

3. Лабораторная работа № 3

Тема: Исследование алгоритма последовательного размещения конструктивных

элементов по монтажным местам ТЭЗа. Размещение последовательным

алгоритмом.

Цель работы:

Ознакомление студента с методами автоматизированного размещения электронных схем на этапе конструкторского проектирования с помощью последовательных алгоритмов.

Анализ преимуществ автоматизированного проектирования.

Закрепление практических навыков работы на ПЭВМ в диалоговом режиме.

3.1 Исходная схема, предназначенная для размещения и плата

Дано:

N = 8 (элементов);

M = 8 (мест);

Закрепленный элемент – Э8;

Закрепленное посадочное место – Р1;

Монтаж печатный.

Где:

N – число элементов схемы;

M – число посадочных мест.

Разместить схему (Рис.3) на плате (Рис.4).

3.2 Граф схемы

Рис.5

Граф схемы (рис.3)

3.3 Матрица связности графа схемы

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D1

0

0

1

1

1

1

0

0

D2

0

0

1

1

1

1

0

0

D3

1

1

0

1

1

1

1

0

D4

1

1

1

0

1

1

1

0

D5

1

1

1

1

0

1

1

0

D6

1

1

1

1

1

0

1

0

D7

0

0

1

1

1

1

0

1

D8

0

0

0

0

0

0

1

0

Таб.3

Матрица связности графа схемы (Рис.4)

3.4 Матрица расстояний

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D1

0

2

4

6

5

7

9

11

D2

2

0

2

4

7

5

7

9

D3

4

2

0

2

9

7

5

7

D4

6

4

2

0

11

9

7

5

D5

5

7

9

11

0

2

4

6

D6

7

5

7

9

2

0

2

4

D7

9

7

5

7

4

2

0

2

D8

11

9

7

5

6

4

2

0

Таб.4

Матрица расстояний схемы (Рис.3)

3.5 Вариант ручного размещения

Матрица длины связей

D1

D2

D3

D4

D5

D6

D7

D8

D1

0

5

7

2

2

7

0

0

D2

5

0

2

7

7

2

0

0

D3

7

2

0

5

9

4

11

0

D4

2

7

5

0

4

9

6

0

D5

2

7

9

4

0

5

2

0

D6

7

2

4

9

5

0

7

0

D7

0

0

11

6

2

7

0

5

D8

0

0

0

0

0

0

5

0

Таб.5

Суммарная связность = 106

3.6 Сравнительный анализ ручного и машинного размещения

по времени и качеству работы

По качеству работы машинный способ эффективнее, чем ручной. Но при размещении элементов ручным способом я старался затратить как можно меньше времени, дабы оценить полностью эффективность машинного размещения.

Результаты:

Суммарная связность Маш. спос. – 96

Суммарная связность Ручн. спос. – 106

Затраченное время Маш. спос. – 8 мин. 14 сек.

Затраченное время Ручн. спос. – 5 мин. 45 сек.

4. Лабораторная работа № 4

Тема: Исследование алгоритма попарных перестановок конструктивных

элементов в ТЭЗе. Размещение итерационным алгоритмом.

Цель работы:

  1. Ознакомление студента с методами автоматизированного размещения электронных схем на этапе конструкторского проектирования с помощью итерационных алгоритмов.

  2. Анализ преимуществ и недостатков метода.

  3. Закрепление практических навыков работы на ПЭВМ в диалоговом режиме.

4.1 Сравнительный анализ результатов работы

алгоритма попарных перестановок с результатами ручного

и последовательного размещения, по времени

и качеству размещения.

Суммарная связность Маш. спос.(Пос. раз.) – 96

Суммарная связность Маш. спос.(Поп. пер.) – 96

Суммарная связность Ручн. спос. – 106

Затраченное время Маш. спос. (Пос. раз.) – 8 мин. 14 сек.

Затраченное время Маш. спос. (Поп. пер.)– 9 мин. 32 сек.

Затраченное время Ручн. спос. – 5 мин. 45 сек.

Литература

  1. Морозов К.К., Одиноков В.Г., Курейчик В.М. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1983. – 280 с., ил.

  1. Деньдобренко Б.Н., Малика А.С., Автоматизация конструирования РЭА: Учебник для вузов –

М.: Высш. Школа, 1980. – 384., ил.

Похожие работы: