регистрация / вход

Основы комплексной автоматизации и проектирования ЭВМ

Лабораторные работы № 1- 4 По дисциплине: «Автоматизация проектирования ЭВМ» Содержание Лабораторная работа № 1 Электрическая функциональная схем

Лабораторные работы № 1- 4

По дисциплине:

«Автоматизация проектирования ЭВМ»

Содержание

1. Лабораторная работа № 1

1.1 Электрическая функциональная схем

1.2 Матрица цепей схемы

1.3 Вариант ручного разбиения

1.4 Сравнительный анализ ручного и машинного разбиения по времени и качеству работы

2. Лабораторная работа № 2

2.1 Мультиграф схемы

2.2 Матрица связности мультиграфа

2.3 Сравнительный анализ полученного разбиения с результатами ручного разбиения и с помощью последовательного алгоритма

3. Лабораторная работа № 3

3.1 Исходная схема, предназначенная для размещения

3.2 Граф схемы

3.3 Матрица связности графа схемы

3.4 Матрица расстояний платы

3.5 Вариант ручного размещения с определением суммарной длины связей

3.6 Сравнительный анализ ручного и машинного размещения по времени и качеству размещения

4. Лабораторная работа № 4

4.1 Сравнительный анализ результатов работы алгоритма попарных перестановок с результатами ручного и последовательного размещения по времени и качеству

размещения

Литература

Приложения:

Листинг машинного решения лабораторных работ

Лабораторная работа №1

Лабораторная работа №2

Лабораторная работа №3

Лабораторная работа №4

1 . Лабораторная работа № 1

Тема: Исследование алгоритма последовательного заполнения конструктивно-законченных частей. (Компоновка последовательным алгоритмом)

Цель работы:

1. Ознакомление студента с методами автоматизированной компоновки на этапе конструкторского проектирования.

2. Анализ преимущества автоматизации проектирования по сравнению с ручным способом.

3. Закрепление практических навыков на персональном компьютере (ПЭВМ) в диалоговом режиме.

1.1 Электрическая функциональная схема





1 .2 Матрица цепей

Где:

X – множество элементов схемы;

К – максимальное количество контактов микросхемы;

Z =

Контакт

Элемент

Ki1

Ki2

Ki3

Ki4

Ki5

X1

4

5

0

0

0

X2

6

7

0

0

0

X3

5

7

9

0

0

X4

5

6

10

0

0

X5

7

4

11

0

0

X6

4

6

12

0

0

X7

9

13

0

0

0

X8

10

14

0

0

0

X9

11

15

0

0

0

X10

12

16

0

0

0

X11

1

13

17

0

0

X12

2

14

18

0

0

X13

3

15

19

0

0

X 14

16

8

20

0

0

X 15

17

18

19

20

21

Таб.1

Матрица цепей, описывающая схему (Рис.1)

Дано:

N = 15 (элементов)

K = 5 (контактов)

P = 2 (плат)

n max = 8 (элементов)

Где:

N – число элементов схемы;

K – максимальное число выводов элементов;

P – число плат, на которых нужно разместить схему;

n max – максимальное количество элементов, размещаемых на каждой плате.
1.3 Вариант ручного разбиения

Размещение элементов

На плате 1:

1

2

3

4

5

6

7

На плате 2:

8

9

10

14

12

13

14

15

Связность: 4

Среднее время выполнения: 0 часов 0 минут 40 сек.

1.4 Сравнительный анализ ручного и машинного способа

разбиения по времени работы и качеству компоновки

В результате ручного разбиения мы получили более оптимальный результат, и затратили на это намного меньше времени:

Машинным способом: 0 ч. 10мин. 30 сек.

Ручным способом: 0 ч. 0 мин. 40 сек.

Но при увеличении элементов на схеме и количества плат машинный способ наиболее удобен.

2. Лабораторная работа № 2

Тема: Исследование алгоритма попарных перестановок конструктивных

элементов между ТЭЗами. Компоновка итерационным алгоритмом.

Цель работы:

1. Ознакомление студента с методами автоматизированной компоновки на этапе конструкторского проектирования с помощью итерационного алгоритма.

2. Анализ преимущества автоматизации проектирования по сравнению с ручным способом.

3. Закрепление практических навыков на персональном компьютере (ПЭВМ) в диалоговом режиме.

2.1 Мультиграф схемы


Дано:

N = 15 (элементов)

P = 2 (плат)

n max = 8 (элементов)

Где:

N – число элементов схемы;

P – число плат, на которых нужно разместить схему;

n max – максимальное количество элементов, размещаемых на каждой плате.

2.2 Матрица связности мультиграфа

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

1

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

2

0

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

0

3

1

1

0

1

1

1

1

0

0

0

0

0

0

0

0

4

1

1

1

0

1

1

0

1

0

0

0

0

0

0

0

5

1

1

1

1

0

1

0

0

1

0

0

0

0

0

0

6

1

1

1

1

1

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

7

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

8

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

9

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

10

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

0

11

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

0

1

12

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

0

1

13

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

0

1

14

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

0

0

0

0

1

15

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

1

1

1

1

0

Таб.2

Матрица связности мультиграфа (Рис.2)

2.3 Сравнительный анализ полученного разбиения с результатами ручного разбиения и с помощью последовательного алгоритма

Хотя итерационные алгоритмы в отличии от последовательных позволяют на каждом шаге получать локальный минимум, но обладают меньшим быстродействием,

в этой лабораторной работе этого не видно. Сказывается то, что при компановке данным методом первое приближение дало окончательный результат.

Среднее время выполнения компановки

итерационным методом: 0 ч. 9 мин. 30 сек.

При увеличении элементов на схеме и количества плат машинный способ наиболее удобен.

3. Лабораторная работа № 3

Тема: Исследование алгоритма последовательного размещения конструктивных

элементов по монтажным местам ТЭЗа. Размещение последовательным

алгоритмом.

Цель работы:

Ознакомление студента с методами автоматизированного размещения электронных схем на этапе конструкторского проектирования с помощью последовательных алгоритмов.

Анализ преимуществ автоматизированного проектирования.

Закрепление практических навыков работы на ПЭВМ в диалоговом режиме.

3.1 Исходная схема, предназначенная для размещения и плата


Дано:

N = 8 (элементов);

M = 8 (мест);

Рис.4

Закрепленный элемент – Э8;

Закрепленное посадочное место – Р1;

Монтаж печатный.

Где:

N – число элементов схемы;

M – число посадочных мест.

Разместить схему (Рис.3) на плате (Рис.4).

3.2 Граф схемы


Рис.5

Граф схемы (рис.3)

3.3 Матрица связности графа схемы

D 1

D 2

D 3

D 4

D 5

D 6

D 7

D 8

D 1

0

0

1

1

1

1

0

0

D 2

0

0

1

1

1

1

0

0

D 3

1

1

0

1

1

1

1

0

D 4

1

1

1

0

1

1

1

0

D 5

1

1

1

1

0

1

1

0

D 6

1

1

1

1

1

0

1

0

D 7

0

0

1

1

1

1

0

1

D 8

0

0

0

0

0

0

1

0

Таб.3

Матрица связности графа схемы (Рис.4)

3.4 Матрица расстояний

D 1

D 2

D 3

D 4

D 5

D 6

D 7

D 8

D 1

0

2

4

6

5

7

9

11

D 2

2

0

2

4

7

5

7

9

D 3

4

2

0

2

9

7

5

7

D 4

6

4

2

0

11

9

7

5

D 5

5

7

9

11

0

2

4

6

D 6

7

5

7

9

2

0

2

4

D 7

9

7

5

7

4

2

0

2

D 8

11

9

7

5

6

4

2

0

Таб.4

Матрица расстояний схемы (Рис.3)

3.5 Вариант ручного размещения


Матрица длины связей

D 1

D 2

D 3

D 4

D 5

D 6

D 7

D 8

D 1

0

5

7

2

2

7

0

0

D 2

5

0

2

7

7

2

0

0

D 3

7

2

0

5

9

4

11

0

D 4

2

7

5

0

4

9

6

0

D 5

2

7

9

4

0

5

2

0

D 6

7

2

4

9

5

0

7

0

D 7

0

0

11

6

2

7

0

5

D 8

0

0

0

0

0

0

5

0

Таб.5

Суммарная связность = 106

3.6 Сравнительный анализ ручного и машинного размещения

по времени и качеству работы

По качеству работы машинный способ эффективнее, чем ручной. Но при размещении элементов ручным способом я старался затратить как можно меньше времени, дабы оценить полностью эффективность машинного размещения.

Результаты:

Суммарная связность Маш. спос. – 96

Суммарная связность Ручн. спос. – 106

Затраченное время Маш. спос. – 8 мин. 14 сек.

Затраченное время Ручн. спос. – 5 мин. 45 сек.

4. Лабораторная работа № 4

Тема: Исследование алгоритма попарных перестановок конструктивных

элементов в ТЭЗе. Размещение итерационным алгоритмом.

Цель работы:

1. Ознакомление студента с методами автоматизированного размещения электронных схем на этапе конструкторского проектирования с помощью итерационных алгоритмов.

2. Анализ преимуществ и недостатков метода.

3. Закрепление практических навыков работы на ПЭВМ в диалоговом режиме.

4.1 Сравнительный анализ результатов работы

алгоритма попарных перестановок с результатами ручного

и последовательного размещения, по времени

и качеству размещения.

Суммарная связность Маш. спос.(Пос. раз.) – 96

Суммарная связность Маш. спос.(Поп. пер.) – 96

Суммарная связность Ручн. спос. – 106

Затраченное время Маш. спос. (Пос. раз.) – 8 мин. 14 сек.

Затраченное время Маш. спос. (Поп. пер.)– 9 мин. 32 сек.

Затраченное время Ручн. спос. – 5 мин. 45 сек.

Литература

1. Морозов К.К., Одиноков В.Г., Курейчик В.М. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учебное пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1983. – 280 с., ил.

2. Деньдобренко Б.Н., Малика А.С., Автоматизация конструирования РЭА: Учебник для вузов –

М.: Высш. Школа, 1980. – 384., ил.

ОТКРЫТЬ САМ ДОКУМЕНТ В НОВОМ ОКНЕ

ДОБАВИТЬ КОММЕНТАРИЙ [можно без регистрации]

Ваше имя:

Комментарий

Все материалы в разделе "Коммуникации и связь"