Размещение элементов на печатной плате с минимальным суммарным расстоянием между элементами

Министерство образования Российской Федерации

Хабаровский государственный технический университет

Кафедра “Вычислительная техника”

            Лабораторная работа

 по курсу

 “Конструирование технического обеспечения”

Тема:      Размещение элементов на печатной плате

Выполнил: студент группы ВМ-82

Шипилов С.В.

Проверил:  преподаватель

Федюнина Л.В.

2000

Задана принципиальная схема зарядного устройства (рисунок 1.). Необходимо выполнить размещение элементов на печатной плате так, чтобы суммарное расстояние между элементами было минимальным.

Рисунок 1. Схема электрическая принципиальная.

          Применим алгоритм последовательного размещения узлов на печатной плате. Алгоритм в своей основе имеет оценку связности неразмещенного элемента с множеством других неразмещенных узлов и множеством размещенных узлов. Под узлом в данном случае понимается один из электроэлементов. Под связностью понимается число связей i-го элемента с другими элементами.

Данный алгоритм решает задачу размещения узлов за n циклов(n – число размещаемых элементов, причем в каждом цикле выделяется один из неразмещенных элементов). Схема алгоритма приведена на рисунке 2.

Рисунок 2. Схема алгоритма.

Блок1. Вводятся координаты первоначально размещаемого элемента имеющего наибольшую связность, что позволяет начать размещение узлов в зоне непосредственно прилегающей к этому элементу.

Блок2. Вычисляем коэффициент связности Е по формуле:

, где k_ij – число связей между i-м и j-м узлами; n – число размещенных узлов.

Коэффициент связности показывает на сколько число связей узла с размещенными элементами больше суммы его связей с неразмещенными.

Блок 3. Выделение наиболее связанного с размещенными элементами узла.

Блок 4. Вычисление суммарной длины проводников для множества точек на плате производится из предположения, что в эти точки помещен выделенный блоком 3 узел.

Блок 5. Выделение из множества незанятых точек на плате для размещения определенного блоком 3 узла такой точки, для которой суммарная длина проводников минимальна.

Блок 6. Выполнение следующего шага по размещению элемента, если не все элементы размещены.

В результате реализации этого алгоритма получим для данной схемы следующее размещение элементов:

Рисунок 3. Сборочный чертеж.

Вывод : В результате проделанной работы разместили элементы на печатной плате с минимальной суммарной длиной всех проводников между элементами.