Структура программного обеспечения САПР
Типовая структура программного обеспечения САПР приведена на рис. 3.1.
 |
Пользовательский интерфейс состоит из текстового и графического редакторов и поддерживается системами многооконного интерфейса.
Подсистема управления проектированием отслеживает состояние проекта и координирует параллельное выполнение процедур разными исполнителями.
Управление методологией проектирования представлено в виде базы знаний БЗ УПР, содержащей сведения о иерархии в структуре объектов проектирования, о типовых фрагментах маршрутов проектирования, о соответствии процедур проектирования и пакетов прикладных программ и т.п. Обычно БЗ УПР содержит обучающую подсистему подготовки специалистов к использованию ИС.
Подсистема интеграции программного обеспечения организует совместную работу программ в маршрутах проектирования и включает средства обеспечения интерфейса подсистем и средства согласования конкретных ПМК со средой.
Банк данных реализует информационное обеспечение (ИО) проектирования и межпрограммный интерфейс.
CASE-подсистема обеспечивает разработку и сопровождение программного обеспечения (ПО) и является по сути специализированной ИС, в которой объектами проектирования являются программы. Такие подсистемы существенно повышают эффективность труда пользователей, которые с небольшими трудозатратами создают прикладные ПМК под конкретные условия проектирования. В этом случае CASE-подсистему называют инструментальной средой. Как правило, такие подсистемы включает средства синтеза структурных схем алгоритмов, диалога с пользователем, средства отладки программ, документирования, ведения архива проектов и т.п.
|
|
|
Рассмотренные подсистемы являются обслуживающими. Они объединяются и функционируют в операционных средах.
Подсистема машинной графики и геометрического моделирования – важнейшая подсистема САПР в машиностроении. На основе интерактивного синтеза изображений выполняется большая часть работ по конструированию в ряде отраслей машиностроения. Подсистема объединяет средства, позволяющие создавать чертежную документацию, выполнять синтез конструкций, преобразовывать геометрические формы и др.
Прикладное ПО в проектирующих подсистемах довольно разнообразно, так как разные приложения имеют многочисленные маршруты проектирования, но в которых часто встречаются типовые процедуры. Поэтому прикладное ПО состоит из базового (типового) и специализированного ПО. Последнее поддерживает специфические проектные процедуры. Например, при проектировании объектов машиностроения разрабатываются блоки механические, электромеханические, гидромеханические и др.
|
|
|
Наиболее общий характер имеют средства проектирования механических систем в конструкторской подсистеме, обозначаемой САПР-К. Основные средства САПР-К используются для синтеза конструкций деталей, разработки компоновочных схем и сборочных чертежей в интерактивном режиме при помощи графических систем.
Подсистема функционального проектирования объектов машиностроения часто называется системой автоматизации инженерного труда (САИТ). Во многих САПР она объединяется с САПР-К и предназначена для решения следующих проблем: анализа прочности деталей и конструкций (обычно по методу конечных элементов); анализа динамики машин.
 |
Типовой маршрут проектирования технологических процессов механической обработки показан на рис. 3.2.
Для неоригинальных деталей технологический процесс проектируют путем адаптации типового технологического процесса к проектируемому классу деталей. Для оригинальных деталей проектируют технологический процесс, состоящий из этапов разработки технологического процесса, маршрутной и операционной технологий и синтеза программ управления для станков с ЧПУ.
|
|
|
Разработка технологических процессов выполняется в подсистеме, , в которой, как правило, автоматизирован синтез маршрутной и операционной технологий, расчет режимов обработки, выбор оборудования и инструмента.
В САПР радиоэлектроники усиливается роль процедур функционального проектирования по сравнению с проектированием пространственных форм конструкций. Так, в проектировании БИС выделяют этапы системного, функционально-логического, топологического проектирования и подготовки информации для изготовления комплекта фотошаблонов. На этих этапах применяют средства решения следующих задач:
· разработка структурной схемы и ее разбиение на отдельные кристаллы, имитационное моделирование на поведенческом уровне;
· синтез и моделирование логических схем;
· проектирование схем встроенного самотестирования;
· синтез контролирующих и диагностических тестов;
· размещение и трассировка;
· проверка соответствия топологии принципиальной схеме;
· представление топологии для генераторов изображений.
В САПР БИС, помимо программ решения перечисленных задач, входят: операционная среда, подсистемы схемотехнического, компонентного и технологического проектирования, базы данных. В САПР матричных БИС эти подсистемы выполняют функции подготовки библиотек типовых функциональных ячеек. В САПР заказных цифровых или аналоговых БИС процедуры схемотехнического проектирования входят непосредственно в маршрут проектирования. Названные подсистемы включают программы анализа электронных схем.
|
|
|
Обеспечение открытости ИС
Важнейшим принципом в разработке современных информационных систем является открытость системы. Это свойство позволяет переносить ПО на различные аппаратные платформы, а также предоставляет возможность модификации системы для расширения её функциональных возможностей.
Разработка системы с использованием принципа открытости позволяет значительно сократить срок её создания за счёт замены трудоёмкого, полного цикла разработки более эффективным процессом компоновки системы из существующих подсистем. Открытость повышает универсальность программ и существенно расширяет возможность их адаптации к конкретным условиям.
Свойство открытости реализуется в системе посредством выделения интерфейсной части (входов и выходов), которая обеспечивает связь с другими системами или подсистемами. При выполнении интерфейсных частей по определённым правилам среди создателей какого-либо приложения значительно упрощается проблема разработки новых систем. В связи с этим понятно, что разработка открытых систем базируется на принципе стандартизации и унификации в области информационных технологий.
Например, стандартами, которые обеспечивают переносимость ПО на новые аппаратные платформы, являются стандарт языка СИ и стандарт POSIX (Portable Operating System Interface) сопряжения прикладных программ с операционной системой. В стандарте POSIX оговаривается набор предлагаемых услуг, перечень и правила вызова интерфейсных функций.
Большое значение в реализации свойства открытости системы имеют унифицированные средства межпрограммного интерфейса. К ним, прежде всего, относятся языки для межсистемных обменов, например, в САПР машиностроения IGES и в САПР радиоэлектроники EDIF, а также форматы данных для обмена графической информацией в подсистемах машинной графики и геометрического моделирования. Среди последних имеются форматы представления графических данных как в векторной форме (например, DXF), так и в растровой (PCX, TIFF).
В перспективе следует ожидать унификации компонентов Frameworks, в частности, языков межпрограммных коммуникаций для интеграции подсистем и усовершенствования языков межпрограммного интерфейса на базе стандарта STEP и др.
В стандарте STEP предложен язык EXPRESS, служащий для представления данных о проектируемых объектах и превосходящий такой язык, как IGES по выразительным возможностям. EXPRESS используется как основа для описания данных в межпрограммных интерфейсах ряда Frameworks. На этом языке предметная область представляется совокупностью сущностей, характеризуемых атрибутами, связями между сущностями и операциями над ними.
К унифицированным средствам пользовательского интерфейса относятся унифицированные наборы стандартных графических элементов, форматы команд и типизация расположения часто встречающихся элементов изображений (стандарт Motif), инструментарий пользовательских языков расширения типа AutoLISP или Skill, графические языки нижнего уровня типа GKS или PHIGS. Примерами унификации входных языков прикладных программ являются такие языки моделирования, как VHDL или GPSS.
Дата добавления: 2019-02-22; просмотров: 132; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!