Влияние вычислительной техники
Дәріс.Жобалаудағы шектеулер Структура и взаимосвязь ограничений Как говорилось ранее, знание только структур и параметров системы не позволяет решить вопрос об эксплуатационных характеристиках данной конструкции, т. е. конструкцию характеризуют не только структуры и пара-метры, но и воздействия, при которых она может работать. Условия эксплуатации– это определяющие ограничения, накладываемые на конструкцию ЭС. Кроме этого при разработке конструкции сталкиваются с ограничениями, связанными с несовершенством, а во многих случаях и с отсутствием методик выбора тех или иных конструктивно-технологических решений. Если в первые годы научно-технической революции можно было пользоваться опытом создания предыдущих конструкций, то в настоящее время часто этого опыта нет, так как создание новых систем ЭС базируется на совершенно иных принципах реализации изделий. Поэтому механическое следование разработанным методикам ведет к созданию ЭС нестойкой к моральному старению. Как отмечалось в предыдущей лекции, при переходе от одного поколения ЭС к другому происходит увеличение вклада инженера-конструктора в проектирование изделий любого уровня от системы до компонентов. Это обстоятельство привело к замене термина «конструирование» на термин «инженерное проектирование», отражающий перераспределение ролей разработчиков ЭС в общем цикле проектно-конструкторских работ. Задачей инженерного проектирования является разработка систем при некоторых ограничениях, обусловленных способом решения, обеспечивающая оптимальное выполнение поставленной задачи при некоторых ограничениях, накладываемых на решение. Если первая группа ограничений относится к методу проектирования ина результат влияет опосредованно, то вторая относится непосредственно крезультату проектирования, т. е. к конструкции ЭС(рис. 2.1). Ограничения по возможности применения того или иного метода проектирования, включая моделирование протекающих в ЭС процессов, определяет предприятие-разработчик исходя из своего ресурсного потенциала. Заказчик, как правило, не влияет на определение таких ограничений. Для последнего важен только результат– конкретная аппаратура, прибор, вычислительная система и т. д., поэтому он формулирует требования только к результату проектирования, которые отражаются в техническом задании(ТЗ) вместе со сроками проектирования.Ограничения на результат проектирования будут рассмотрены отдельно. В данной лекции мы рассмотрим только ограничения, налагаемые на метод проектирования ЭС. Рис. 2.2. Зависимость технического уровня (Z) от сроков проектирования (t): Zз – технический уровень, первоначально выдвинутый заказчиком; Zм – мировойуровень на момент окончания проектирования; Zр – технический уровень,достигнутый разработчиком при проектировании предыдущего изделия;1−3 − варианты развития ситуации Вариант 1: за время проектирования мировой уровень не превысил тре-бований, установленных в ТЗ, и, следовательно, в заданные сроки изделие с требуемым качеством разработать не удалось. Вариант 2: разработчик может удовлетворить требования заказчика. Вариант 3: отсутствие гарантии достижения мирового уровня разработчиком и проигрыш заказчика, поскольку разработанное изделие имеет качество ниже достигнутого на мировом уровне.
|
|
|
|
|
|
Требования комплексной микроминиатюризации
Проблема комплексной микроминиатюризации вызвана высокой слож-
ностью современных ЭС. Маломощные каскады, в зависимости от сложности
изделий, составляют 20–30 % от их общего объема и веса. Следовательно, в
ЭС применение микросхем и микросборок в одних только маломощных кас-
кадах не достаточно эффективно для снижения массы и габаритов аппаратуры.Имеется шесть условий осуществления комплексной микроминиатюризации:
|
|
|
• построение функциональной схемы ЭС с наибольшим использованием дискретных цифровых принципов, с заменой электромеханизмов наэлектронные каскады;
• перевод электрической схемы ЭС на микроэлектронный компонентный базис (микросхемы общего применения и микросборки) и построениеостальной части электронных каскадов на микросхемах частного примене-
ния, а также широкое применение элементов функциональной электроники;
• интенсификация теплоотвода, связанная в первую очередь с применением твердотельных микроохладителей;
• применение новых принципов формирования мощного электромагнитного излучения, позволяющих исключить крупногабаритные генераторные лампы, например применение фазированных антенных решеток (ФАР);
• использование в диапазоне сверхвысоких частот (СВЧ) интегральных схем частного применения, микрополосковых линий (МПЛ), генераторов Ганна и т. д.;
• целенаправленная (для комплексной микроминиатюризации) разработка компонентов.
Влияние вычислительной техники
Влияние программных средств проявляется в наличии (или отсутствии)
программного обеспечения, позволяющего автоматизировать процесс разра-
|
|
|
ботки ЭС и проводить моделирование протекающих в ЭС физических процессов с целью сокращения сроков натурных испытаний. К такому про-
граммному обеспечению относят: программы чертежной графики (AutoCAD,
«Компас-График», Visio и др.), программы автоматизированной разработки
печатных плат (P-CAD, AccelEDA), программы расчета тепловых режимов
ЭС, программы расчета электрической и электромагнитной совместимости и
др.тВнедрение CALS-технологии как технологии сопровождения изделия
на протяжении всего его жизненного цикла требует специальных программ.
Аппаратные средства оказывают влияние на быстродействие программного обеспечения и, следовательно, на производительность конструктора-разработчика. Так, на работу с программами трехмерной графики и об-
работки изображений может уходить значительное время (иногда до десят-
ков минут). Решение проблемы достигается либо дальнейшим наращиванием
объема оперативной памяти, частоты процессора и системной шины, либо
включением поддержки необходимых функций на уровне «железа» (напри-
мер, поддержка графических приложений в компьютерах фирмы Apple).
Внедрение машинного проектирования позволило резко сократить сро-ки проектирования, особенно сложных систем. С помощью ЭВМ в настоящее
время производится не только проектирование электрических схем, расчет их
по постоянному и переменному току, но и разработка печатного монтажа,
топологии интегральных схем, а также выпуск КД различного назначения.
Вычислительная техника не только позволяет снизить сроки проектирования ЭС, но и улучшить их качество. Например, при коэффициенте заполнения печатной платы по площади более 0,7 машина справляется с компоновкой печатной платы лучше и быстрее человека, однако почти всегдатребуется корректировка печатных проводников, и тем больше, чем большекоэффициент заполнения.
2.2.5. Лабораторное оборудование
Возможности имеющегося лабораторного оборудования влияют в основном на сроки проектирования. При отсутствии необходимого оборудования качество разработанных схем получается довольно низким и изделия в
дальнейшем требуют длительной отработки после проведения испытаний.
2.3. Требования к выполнению ограничений
При разработке требований к результату процесса проектирования сле-
дует учитывать, какие требования должны выполняться всегда, а какие − в
большей или меньшей степени (табл. 2.1).
Таблица 2.1
Безусловно должны выполняться технические требования, обеспечи-
вающие изготовление и функционирование изделия, а также требования по
безопасности. Остальные же требования могут выполняться в большей или
меньшей степени. Они необходимы для сравнения изделий, принятия реше-ний и выбора лучшего варианта.Безусловно должны выполняться технические требования, обеспечивающие изготовление и функционирование изделия, а также требования по безопасности. Остальные же требования могут выполняться в большей или меньшей степени. Они необходимы для сравнения изделий, принятия решений и выбора лучшего варианта.
Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 169; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!