Автоматизація проектування компютерних систем. Автоматизація проектування комп'ютерних систем Модуль I. Конспект лекцій з дисципліни Автоматизація проектування комп'ютерних систем
 Скачать 0.86 Mb.
|
4.2 Організація комплексу технічних засобів4.2.1Автоматизовані робочі місця проектувальниківФорма використання ЕОМ, коли обчислювальні засоби сконцентровані в обчислювальному центрі і працюють тільки в пакетному режимі, не годиться для сучасних САПР. ЕОМ тоді лише стає ефективним регулярно використовуваним інструментом проектування, коли інженер має можливість оперативно звертатися до машини і так же оперативно отримувати результати рішення. Тому в комплексі ТС має бути розвинена група зовнішніх пристроїв введення-виведення інформації. При цьому ефективна взаємодія інженера з ЕОМ буде забезпечена тільки у тому випадку, якщо форма інформації, що вводиться і виводиться, зручна для людини і не призводить до необхідності вручну виконувати обтяжливі і багаті наслідками помилками операції по кодуванню або розшифровці повідомлень. Залежно від характеру вирішуваних завдань зручними формами представлення інформації можуть бути таблиці, креслення, графіки, текстові повідомлення і тому подібне Таким чином, перше з вказаних на початку глави вимог до технічних засобів САПР обумовлює включення в комплекс ТС як стандартного комплекту зовнішніх пристроїв ЕОМ, так і додаткових пристроїв оперативного введення-виведення інформації, у тому числі в графічній формі. Цей комплект зовнішніх пристроїв встановлюється в приміщенні проектного підрозділу і називається автоматизованим робочим місцем (АРМ) проектувальника. Автоматизоване робоче місце - це комплекс спеціальних технічних пристроїв, який за підтримки, програмних, інформаційних, лінгвістичних засобів, забезпечує рішення проектних завдань конкретної спрямованості. Склад АРМ залежить від характеру завдань, що вирішуються в проектному підрозділі.  Рисунок 4.1 - Склад технічних засобів АРМ Як правило, до складу АРМ входять: клавіатури (стандартні і спеціальні) для обміну інформацією між оператором і ЕОМ короткими повідомленнями; маніпулятори різних типів (Миша); ручні пристрої введення графічної інформації (планшети і дігітайзери); сканери; кодувальники графічної інформації (зчитувачі координат); пристрої, що запам'ятовують, на магнітних дисках(рідше на магнітній стрічці (НМЛ)); пристрої, що запам'ятовують, на компакт-дисках різних типів (CD, CD - RW, DVD); пристрої, що запам'ятовують, на магнітооптичних носіях; пристрої введення і виводу на flash -кати різних типів (card reader); принтери, графічні пристрої (плотери); модеми або/і факс-модем; відеомонітори або/і графічні дисплеї. Наявність в одній САПР багатьох АРМ, можливості одночасної роботи на апаратурі АРМ декількох користувачів і розміщення АРМ на територіях проектних підрозділів диктують необхідність ієрархічної побудови комплексу ТС з виділенням в нім, принаймні, двох рівнів ЕОМ. На вищому рівні знаходиться одна або декілька ЕОМ великої продуктивності. Ці ЕОМ складають центральний обчислювальний комплекс (ЦВК), призначений для вирішення складних завдань проектування, що вимагають великих витрат машинного часу і пам'яті. На нижчому рівні знаходяться Міні-ЕОМ (термінальні ЕОМ), що входять в АРМ. Міні-ЕОМ в АРМ управляє роботою комплекту зовнішніх пристроїв, обміном інформацією між АРМ і ЦВК; вирішує порівняно нескладні за витратами машинного часу і пам'яті проектні завдання (Рис. 4.2).  Рисунок 4.2 - Ієрархічна структура технічних засобів АРМ 4.2.2Режими роботи технічних засобів САПРОкремі пристрої введення-виводу, до яких відносяться дисплеї, графічні пристрої, кодувальники графічної інформації, можуть працювати у складі АРМ в двох режимах, званих режимами on, - line (на лінії) і off - line (поза лінією). У режимі on - line здійснюється безпосередній електричний зв'язок зовнішнього пристрою з термінальною ЕОМ. У цьому режимі інформація про елементи викреслюваного документу поступає на графічний пристрій або графічний дисплей з оперативної пам'яті ЕОМ, а значення зчитуваних координат з кодувальника передаються безпосередньо в оперативну пам'ять. У режимі off - line пристрій працює автономно. Так, при роботі графічного пристрою в режимі off - line інформація поступає з проміжного носія - перфострічки, при роботі дисплея - з клавіатури, при роботі кодувальника графічної інформації зведення про кодоване креслення заносяться на перфострічку. Комплекс АРМ також може працювати в двох режимах - автономному і взаємодії з ЦВК. У автономному режимі АРМ функціонує як відособлений комплекс, що управляє роботою зовнішніх пристроїв і вирішальний нескладні завдання. У режимі взаємодії з ЦВК здійснюється перерозподіл обчислювальної роботи і обмін інформацією між ЕОМ центрального обчислювального комплексу і термінальної ЕОМ. Декілька АРМ одночасно можуть працювати в режимі взаємодії з ЦВК. Отже, ЕОМ в складі САПР і їх операційні системи повинні допускати одночасне рішення декількох завдань, тобто повинні працювати в режимі мультипрограмування. По характеру обміну інформацією між користувачем і ЕОМ розрізняють пакетний і діалоговий режими роботи. Обоє ці режиму використовуються в САПР. У пакетному режимі вирішуються завдання, для яких можлива і доцільна повна формалізація і які вимагають великих витрат машинного часу для вирішення. У діалоговому (інтерактивному) режимі вирішуються завдання, для яких, по-перше, відсутні або є неефективними формальні правила ухвалення рішень в точках галуження алгоритмів, по-друге, виконуються умови переваги діалогового режиму : час реакції системи на запит користувача не перевищує деякої межі; об'єм інформації, що вводиться користувачем в ЕОМ в діалоговому режимі, відносно малий, і тому процедура спілкування людини з ЕОМ нетривала. Наявність діалогового режиму - характерна риса комплексу ТС в САПР. Мультипрограмний діалоговий режим роботи обчислювальної системи називається режимом розподілу часу (РРВ). Це режим роботи декількох АРМ у взаємодії з ЦВК. Наявність РРВ реалізує третє з названих вище вимог. 4.2.3Варіанти конфігурації комплексу технічних засобів САПРНа основі комплексів апаратури Арм-м, що серійно випускаються, АРМ-Р, як правило, створюються дворівневі конфігурації комплексу ТС САПР (рис. 4.2). Прикладом дворівневого комплексу ТС є також технічне забезпечення автоматизованої системи проектування великих інтегральних схем - САПР ВІС. ЦВК в цьому комплексі складається з двох високопродуктивних ЕОМ. Термінали є АРМ трьох типів. Перший тип АРМ орієнтований на застосування в підсистемах проектування схемотехніки і проектування компонентів. Відмітні особливості цих підсистем наступні: порівняно мала доля графічної інформації в загальному об'ємі даних, використовуваних проектувальниками (ця особливість обумовлює застосування в АРМ першого типу тільки алфавітно-цифрового дисплея, пристрою введення інформації з перфокарт і АЦПУ); великі витрати машинного часу на рішення завдань аналізу, що є основними при проектуванні принципових схем і компонентів. Як наслідок, в САПР ВІС при невеликій кількості АРМ першого типу (до 24) немає необхідності мати в АРМ термінальні ЕОМ. За допомогою алфавітно-цифрового дисплея інженер-схемотехнік може контролювати дані, що вводяться, коригувати їх, запускати певні програми, оперативно переглядати результати рішення і тому подібне АРМ другого типу використовуються в САПР ВІС для проектування топології кристалів. Тут значна доля графічних процедур, що виконуються в інтерактивному режимі (процедур введення в ЕОМ ескізу топології, візуального перегляду фрагментів типології, виявлення і виправлення помилок, зміни, взаємного розташування елементів, контролю допусків і тому подібне). Для їх виконання до складу АРМ другого типу повинні входити такі пристрої машинної графіки, як графічний дисплей і зчитувач координат. Для управління роботою графічного дисплея і здійснення діалогу інженера з ЕОМ при відробітку топології в САПР ВІС є термінальна ЕОМ. АРМ третього типу призначені для отримання конструкторської документації як у вигляді топологічних креслень, так і у виді, пристосованому для безпосереднього управління процесом виготовлення проміжних фотошаблонів на мікрофотонаборних установках. Дворівнева конфігурація комплексу ТС зручна при порівняно невеликій кількості АРМ. Розвиток АРМ по шляху зменшення вартості і займаної площі дозволяє збільшувати їх кількість в САПР. Для організації режиму розподілу часу між великим числом користувачів доцільно збільшувати кількість рівнів в ієрархічній організації комплексу ТС. При цьому комплекс ТС перетворюється на обчислювальну мережу. |