8. Виды обеспечений, типы подсистем сапр. Общие требования к типовым сапр рэа.

Система автоматизированного проектирования (САПР) - это совокупность средств и методов для осуществления автоматизированного проектирования. Она состоит из нескольких составных частей, называемых техническим, математическим, программным, лингвистическим, информационным, методическим и организационным обеспечением ссылка на источники литературы.

Каждая подсистема состоит из компонентов, обеспечивающих функционирование подсистемы.

Компонент выполняет определенную функцию в подсистеме и представляет собой наименьший (неделимый) самостоятельно разрабатываемый или покупной элемент САПР (программа, файл модели транзистора, графический дисплей, инструкция и т. п.).

Совокупность однотипных компонентов образует средство обеспечения САПР.

Виды обеспечений

Техническое обеспечение САПР представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодействующих технических средств, предназначенных для выполнения автоматизированного проектирования. Техническое обеспечение делится на группы средств программной обработки данных, подготовки и ввода данных, средств отображения и документирования, архива проектных решений, средств передачи данных.

Средства программной обработки данных представлены процессорами и запоминающими устройствами, т.е. устройствами ЭВМ, в которых реализуются преобразования данных и программное управление вычислениями. Средства подготовки, ввода, отображения и документирования данных служат для общения человека с ЭВМ. Средства архива проектных решений представлены внешними запоминающими устройствами. Средства передачи данных используются для организации связей между территориально разнесенными ЭВМ и терминалами (оконечными пунктами).

Математическое обеспечение САПР включает в себя математические модели (ММ) проектируемых объектов, методы и алгоритмы проектных процедур, используемые при автоматизированном проектировании. Элементы математического проектирования САПР чрезвычайно разнообразны. К ним относятся принципы построения функциональных моделей, методы численного решения алгебраических и дифференциальных уравнений, постановки экстремальных задач, поиска экстремума и т.д.

• математические методы и построенные на них математические модели;

• формализованное описание технологии автоматизированного проектирования.

Программное обеспечение САПР объединяет собственно программы для систем обработки данных на машинных носителях и программную документацию, необходимую для эксплуатации программы. Программное обеспечение (ПО) делится на общесистемное, базовое и прикладное (специальное). Общесистемное ПО предназначено для организации функционирования технических средств, т.е. для планирования и управления вычислительным процессом, распределения имеющихся ресурсов, и представлено операционными системами ЭВМ и ВС. Общесистемное ПО обычно создается для многих приложений и специфики САПР не отражает. Базовое и прикладное ПО создаются для нужд САПР. В базовое ПО входят программы, обеспечивающие правильное функционирование прикладных программ.

В прикладном ПО реализуется математическое обеспечение для непосредственного выполнения проектных процедур. Прикладное ПО обычно имеет форму пакетов прикладных программ (ППП), каждый из которых обслуживает определенный этап процесса проектирования или группу однотипных задач внутри различных этапов.

Информационное обеспечение САПР объединяет всевозможные данные, необходимые для выполнения автоматизированного проектирования. Эти данные могут быть представлены в виде тех или иных документов на различных носителях, содержащих сведения справочного характера о материалах, комплектующих изделиях, типовых проектных решениях, параметрах элементов, сведения о состоянии текущих разработок в виде промежуточных и окончательных проектных решений, структур и параметров проектируемых объектов и т.п. Основная часть информационного обеспечения САПР - банк данных, представляющий собой совокупность средств для централизованного накопления и коллективного использования данных в САПР. Банк данных (БНД) состоит из базы данных и системы управления базой данных.

• База данных (БД) - сами данные, находящиеся в запоминающих устройствах ЭВМ и структурированные в соответствии с принятыми в данной БД правилами.

• Система управления базой данных (СУБД) - совокупность программных средств, обеспечивающих функционирование БД.

Лингвистическое обеспечение САПР представлено совокупностью языков, применяемых для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения - языки общения человека с ЭВМ.

Методическое обеспечение САПР составляют документы, характеризующие состав, правила отбора и эксплуатации средств автоматизированного проектирования.

Организационное обеспечение САПР включает положения, инструкции, приказы, штатные расписания, квалификационные требования и другие документы, регламентирующие организационную структуру подразделений проектной организации и их взаимодействие с комплексом средств автоматизированного проектирования ссылка на источники литературы.

Подсистемы САПР ( и вики)

В САПР различают подсистемы схемотехнического проектирования, проектирования компонентов, конструкторского (топологического) проектирования. Сложность современных технических объектов вызывает появление в САПР подсистем, реализующих функции самостоятельных автоматизированных систем проектирования (САПР электронных схем, САПР электрических машин и т.д.).

Для каждой подсистемы обычно разрабатывается свой входной язык и пакет прикладных программ.

По ГОСТ 23501.101-87, составными структурными частями САПР являются подсистемы, обладающие всеми свойствами систем и создаваемые как самостоятельные системы. Каждая подсистема — это выделенная по некоторым признакам часть САПР, обеспечивающая выполнение некоторых функционально-законченных последовательностей проектных задач с получением соответствующих проектных решений и проектных документов. По назначению подсистемы САПР разделяют на два вида: проектирующие и обслуживающие.

Обслуживающие подсистемы — объектно-независимые подсистемы, реализующие функции, общие для подсистем или САПР в целом: обеспечивают функционирование проектирующих подсистем, оформление, передачу и вывод данных, сопровождение программного обеспечения и т. п., их совокупность называют системной средой (или оболочкой) САПР.

Проектирующие подсистемы — объектно-ориентированные подсистемы, реализующие определенный этап проектирования или группу связанных проектных задач. В зависимости от отношения к объекту проектирования, делятся на:

• Объектные — выполняющие проектные процедуры и операции, непосредственно связанные с конкретным типом объектов проектирования.

• Инвариантные — выполняющие унифицированные проектные процедуры и операции, имеющие смысл для многих типов объектов проектирования.

Примерами проектирующих подсистем могут служить подсистемы геометрического трехмерного моделирования механических объектов, схемотехнического анализа, трассировки соединений в печатных платах.

Типичными обслуживающими подсистемами являются:

• подсистемы управления проектными данными

• обучающие подсистемы для освоения пользователями технологий, реализованных в САПР

• подсистемы графического ввода-вывода

• система управления базами данных (СУБД).

Требования к САПР

1) Простой доступ пользователя к САПР. Под простым доступом понимается возможность реализации проектной процедуры, необходимой пользователю, на основе специальных языковых средств, ориентированных на пользователя. Система автоматизированного проектирования снимает с пользователя трудоемкие задачи создания математического описания и программирования модели. Чем выше «интеллект» системы, тем более прост и лаконичен язык общения пользователя с САПР. Основой простоты взаимодействия пользовате­ля с системой САПР является программное обеспечение. Внешне эта простота проявляется в виде соответствующих языков, ориентированных на взаимодействие пользователя с САПР.

2) Прямой доступ пользователя к САПР. Под прямым доступом понимается возможность непосредственного обращения пользователя к программно-информационным средствам САПР, иначе говоря, возможность оперативного ввода данных и отображение результатов проектирования. В подобном режиме прямого доступа пользователь может формировать и отлаживать программу, вводить новые данные, получать в виде распечаток и графических результатов проектные и расчетные операции.Подобная централизация резко повышает эффективность техпроцесса благодаря предельному сокращению пауз между отдельными процедурами и тем самым повышает наполненность содержательными работами и сокращает общее время технологического процесса проектирования

3) Требования к пользователю САПР. Для пользователя, прежде всего, необходимо знание методов обработки данных, английского языка и дисциплины.

4) Универсальность программного обеспечения (ПО) и адаптация САПР к условиям проектирования. Универсальность определяется степенью инвариантности программ по отношению к проектным задачам. Универсальное программное обеспечение позволяет решать с помощью одних и тех же средств широкий круг проектных задач.

Адаптируемость и универсальность САПР подчинены по сути одним целям. Оба понятия связаны с созданием программно-информационных средств, обеспечивающих выполнение проектных работ по широкому классу изделий при различных изменяющихся условиях проектирования. Однако адаптируемость, в отличие от универсальности, предполагает главным образом возможность включения в систему новых программных средств и расширения базиса структурного синтеза для отслеживания непредусмотренных изменений среды проектирования.

К изменениям среды относятся: смена используемой в проектировании базы, изменение конструктивов, смена технологических требований, изменение парка исполнительных автоматов, смена состава и формы конструкторской документации, появление более современных методов (алгоритмов) проектирования. Средства адаптации обеспечивают долговечность и живучесть системы.

Адаптация в современных САПР осуществляется реализацией двух основных принципов:

- модульных принципов построения структуры программного обеспечения (ПО);

- отделения данных от программы и создания самостоятельно функционирующей базы данных, связанной стандартным программным интерфейсом с программными модулями.

Модульный принцип предполагает возможность включения и выключения отдельных процедур без нарушения функционирования САПР. Это позволяет при необходимости заменить одни программные модули другими и вставить новые.