Методические указания к лабораторным работам по курсу "Автоматизация конструкторского и технологического проектирования РЭС", страница 9

Данная программа предназначена для оптимизации разбиения схемы, содержащей до 100 элементов. ИМС, на несколько частей, реализуемых па отдельных конструктивах. Исходная схема монет содержать не более 400 цепей. Количество частей, на которые разбивается схема, не должно превышать 10, Программа реализует алгоритм улучшения начального разбиения методом парных перестановок. Критерием оптимизации является число цепей, соединяющих конструктивны между собой. Внешний соединитель, на который выходит ряд цепей разбиваемой схемы, при решении задачи представляется в виде отдельного конструктива с псевдомодулями (группами контактов), которые фиксированы в данном конструктиве и в перестановках участвовать не будут. Имеется также возможность фиксировать некоторые элемента в конструктивах, назначенных разработчиком.

Исходными данными для решения задачи является матрица цепей и первоначальный вариант разбиения. Ввод исходных данных ведётся в диалоговом режиме. Пример выполнения программы прилагается,

Примечание. Результаты решения задачи компоновки являются входными данными для решения задачи размещения.

Лабораторная работа 4.

ЗАДАЧА РАЗМЕЩЕНИЙ ОДНОГАЕАРИТНЫХ МОДУЛЕЙ НА МОНТАЖОМ ПОЛЕ.

Цель работы: Освоение метода оптимизации пр и решении задачи размещения.

Краткие сведения из теории.

Известно, что качество трассировки печатных соединений (количество слоев печатной платы и количество межслойных переходов), а также помехоустойчивость устройства зависят от того, насколько (хорошо была решена задача размещения элемента на монтажном поле. Так как эта задача многокритериальная, то при её решении выбирают такую числовую характеристику, которая обобщала бы в некоторой мере все критерии. Часто в роли такой характеристики используют суммарную  длину сигнальных связей между элементами или суммарную минимальных связующих деревьев, построенных на контактах каждой цепи.

Все методы размещения элементов на плате делятся на две группы - аналитические и модельные.

Аналитические предпочтительнее из-за их реализации на ЭВМ.

Алгоритмы, используемые при аналитическом решении задачи размещения, делятся на два класса: последовательные и итерационные.

Итерационные алгоритмы предназначены для улучшения начального варианта, заданного конструктором или полученного с помощью одного яз последовательных алгоритмов. Особенностью итерационных алгоритмов является то, что на каждом их шаге существует вариант размещения не хуже начального варианта. Улучшение достигается путём перестановок модулей по местам монтажного ноля и оптимизации используемого при этом критерии. Наиболее простым из итерационных алгоритмов является метод парных перестановок.

Для размещения модулей (элементов) на печатной плате схемы электрической принципиальной необходимо иметь информацию об электрических связях между размещаемыми модулями и о геометрических параметрах коммутационного поля в численном виде. Информация о связях между размещаемыми модулями содержится в матрице смежности S, а геометрические размеры коммутационного поля - матрицей расстояний. Эта матрица представляет собой таблицу, номерам строк которой ( и столбцов) соответствуют номера посадочных мест на коммутационном поле. Нa пересечений с -и строки и J'-го столбца записывают расстояния между   t-м и j-м посадочными местами, выраженное в каких-либо линейных единицах (миллиметрах, единицах шага координатной сетки и др.). При известных координатах центров   i-гo и  j-го посадочных мест расстояние между ними может быть найдено по следующим формулам:

                                       


Выражение (I) используется при вычислении расстояний в ортогональной метраже, а выражение (2) - в эвклидовой метрике. Координаты центров установочных мест берут на основании эскиза платы (рис.2)