Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
KTP.doc
Скачиваний:
214
Добавлен:
18.02.2017
Размер:
2.19 Mб
Скачать
  1. Раскраска графов.

Пусть имеется множество пересекающихся отрезков, соединяющие пары контактов. Для того чтобы обеспечить отсутствие пересечений, следует назначить каждый из отрезков на определенный слой многослойной печатной платы.

Требуется раскрасить вершины в минимальное количество цветов таким образом, чтобы не было ни одного ребра, соединяющего вершины одного цвета. Отрезки, соответствующие одноцветным вершинам, назначаются в один слой.

Задача NP трудна и не решает проблемы, потому что число слоев обычно ограничено, а хроматическое число (минимальное число цветов) может оказаться больше заданного числа слоев, кроме того, не учитывается возможность перехода со слоя на слой в произвольном месте - это совсем другая задача.

Алгоритм раскраски графа по степеням вершин

Дано: G=(V,X) - связный граф. Требуется найти вершинную раскраску графа и приближенное значение хроматического числа K. Необходимо:

1. Вычислить степени вершин. Положить K=1. (степень – сколько смежных ребер)

2. Просмотреть вершины в порядке невозрастания степеней и окрасить первую неокрашенную вершину в цвет № K.

3. Просмотреть вершины в порядке невозрастания степеней и окрасить в цвет № К все вершины, которые не смежны вершинам, уже окрашенным в цвет №К.

4. Если все вершины окрашены, то К-искомое хроматическое число, Иначе К=К+1 и переход к пункту 2.

  1. Сеточные, бессеточные и топологические методы трассировки.

Прямоугольная сетка:

требующаяся память и быстродействие напрямую не зависят от величины проекта (схемы): для одного и того же проекта уменьшение шага сетки ведёт к квадратичному увеличению числа её узлов (требуется большая память) и к квадратичному увеличению времени решения (уменьшается быстродействие);

неэкономично используются ресурсы коммутационного пространства: если какая-либо деталь топологического элемента занимает лишь часть площади дискрета, то всё равно оккупируется весь дискрет; каждая трасса занимает весь дискрет целиком.

существуют дополнительные сложности, связанные с непопаданием элементов топологии в сетку;

происходит неоправданное увеличение длины трасс (проводятся два катета или ломаная вместо гипотенузы);

высока трудоемкость модификации топологического рисунка, и, как следствие, низка эффективность процедур оптимизации (из-за локальности изменения геометрии трасс процедуры быстро заходят в тупик).

Модификации сетки: свободное для трасс монтажное пространство в виде множества отрезков (на одном слое горизонтальные, на другом - вертикальные), при фиксации трассы как совокупности фрагментов отрезков последние делятся на части.

Shape-based: учет реальной геометрии элементов топологии, а не аппроксимирующих прямоугольников, представление трасс в виде последовательности отрезков прямых, а не дискретов.

Бессеточность.Shape-based трассировщики, например, SPECCTRA работают с геометрическими объектами (контактными площадками, переходными отверстиями и линейными фрагментами проводников), не раскладывая их в набор дискретов.

Триангуляция: число ячеек пропорционально числу элементов топологии, следовательно, размеры модели линейно зависят от размера проекта (числа контактов и т. п.), следовательно, достигается минимум памяти и максимум быстродействия. Но, к сожалению, в этой модели сложно (невозможно) учесть реальную геометрию элементов.

Топологический метод.

Чтобы метод можно было назвать чисто топологическим, он должен совсем не оперировать метрическими понятиями, такими как длина, ширина или расстояние, а может иметь дело только с понятиями лежать между, обход по или против часовой стрелки и слой проводника и пересечение проводников. Такие методы базируются на алгоритмах плоских укладок графов. Элемент обычно представляется множеством контактов, между которыми запрещено проведение соединений, а синтез топологии сводится к выбору укладки проводников, которая минимизирует количество пересечений проводников или требуемое число слоёв коммутации.

Чисто топологические методы требуют для представления данных очень небольшого количества машинной памяти, а пространство допустимых решений настолько невелико, что появляется возможность говорить даже о поиске точного решения за приемлемое время.

  • Найденное топологическое решение может не иметь допустимого отображения на заданный конструктив, то есть не может быть реализовано без нарушения технологических норм.

  • Современные технологии обычно позволяют проводить дорожки между контактами элементов РЭА или под планарными контактами в другом слое. Отсутствие учёта такой возможности топологическим трассировщиком будет приводить к неоптимальным решениям из-за того, что чисто топологическая модель коммутационного пространства неадекватно отражает свойства реального конструктива.