Раздел 7. Автоматизация решения задач структурного синтеза в проектировании рэс

Материалы темы рекомендуется изучить в объеме изданий /3, 4/.

Необходимо иметь в виду, что структурные модели схем РЭС в виде матриц и графов являются основой для всех методов автоматизированного проектирования конструкций РЭС (компоновки, размещения, трассировки).

В процессе изучения постановки задач компоновки РЭС необходимо научиться различать основные этапы в решении задач компоновки (типизация, покрытие, разрезание), знать математическую постановку задачи покрытия как задачи линейного программирования и методы ее решения, уметь ставить задачу компоновки как задачу математического программирования, выделять критерии качества и ограничения. В ходе рассмотрения методов решения задачи компоновки особое внимание следует уделить итерационным и последовательным алгоритмам. Необходимо уяснить основные различия между этими методами, знать присущие данным методам преимущества и недостатки, а также физический смысл правил выбора очередного элемента в последовательных алгоритмах и правил перебора вариантов компоновки в итерационных алгоритмах.

Задача размещения модулей РЭС - одна из основных задач автоматизированного конструирования РЭС и предшествует решению задачи трассировки соединений. При изучении постановки задачи размещения следует обратить внимание на математические модели конструкций РЭС, используемые в задачах размещения, критерии качества и ограничения, способы представления монтажного пространства и классификацию размещаемых элементов. Рассматривая методы решения задачи размещения, следует иметь в виду, что алгоритмы размещения делятся на непрерывно-дискретные и дискретные и при проведении их сравнительного анализа более подробно необходимо рассмотреть эвристические (итерационные и последовательные) алгоритмы размещения одногабаритных элементов. Следует также изучить особенности размещения разногабаритных элементов и алгоритмов, учитывающих последующую трассировку.

Изучая постановку задачи трассировки соединений, необходимо выделить основные этапы ее решения, рассмотреть метрические и топологические критерии качества и провести анализ алгоритмов трассировки для однослойных печатных плат. Более подробно следует изучить волновой алгоритм трассировки и его модификации (лучевой алгоритм, метод встречной волны), рассмотреть их преимущества и недостатки. Кроме того, студенты должны ознакомиться с особенностями алгоритмов трассировки соединений в многослойных печатных платах.

Вопросы для самопроверки

1. В чем назначение анализа и верификации результатов конструкторского проектирования?

2. Как использовать эквивалентные электрические схемы при анализе полей в конструкциях РЭС?

3. Можно ли создать универсальное математическое описание задач анализа?

4. Охарактеризуйте особенности основных этапов компоновки.

5. Перечислите основные критерии качества, используемые в математической постановке задачи компоновки.

6. Задача компоновки - это задача анализа или синтеза?