Главная Учебники - Разные Лекции (разные) - часть 44
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
Где: X
– множество элементов схемы; К
– максимальное количество контактов микросхемы; Ki1
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 Матрица цепей, описывающая схему (Рис.1) Дано:
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. 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:
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 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:
M
= 8 (мест); Рис.4
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 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 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 –
|