Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» на тему: «Создание библиотек моделей для системы Indesys»
Скачать 202.22 Kb.
|
   Министерство образования и науки Российской ФедерацииТомский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА к курсовому проекту по дисциплине «Разработка САПР» на тему: «Создание библиотек моделей для системы Indesys» Выполнил: студент гр. 588-1 _________ И. Г. Рыскова «____»____________2012 г. Принял: аспирант каф. КСУП, _________А. А. Калентьев «____»____________2012 г. Томск – 2012 РЕФЕРАТ Курсовой проект содержит: страниц – 22 , источников – 8, рисунков – 9, таблиц – 1. Объектом исследования являются методы и алгоритмы системы Indesys и их программные реализации. Цель проекта – реализовать модуль для автоматизированного создания библиотек моделей, реализовать проверку вводимых данных пользователем и выводить сообщение с описанием ошибки, при создании библиотеки моделей использовать файл, содержащий список категорий и моделей. Предоставить пользователю возможность задавать настройки компиляции. В тестовой программе, которая позволяет рассчитывать полученные модели, реализовать возможности загрузки файла, включая вывод содержимого на форму, и сохранение результатов расчёта в файл S2P. В процессе выполнения проекта был реализован модуль для создания библиотек моделей, была реализована проверка вводимых пользователем данных с выводом сообщения об ошибке и выделением неправильно введенной строки. Учтена возможность при создании библиотеки моделей использовать файл, содержащий список категорий и моделей, а также настройка компиляции всех моделей в одну библиотеку или по отдельной категории. Министерство образования и науки Российской Федерации Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Томский государственный университет систем управления и радиоэлектроники (ТУСУР) Кафедра компьютерных систем в управлении и проектировании (КСУП) Утверждаю Зав. Кафедрой КСУП __________Шурыгин Ю.А. «___»_____________ 2012 г. ЗАДАНИЕ на курсовой проект по дисциплине «Разработка САПР» Студенту гр. 588-1 Рысковой Ирине Геннадьевне Тема: Создание библиотек моделей элементов цепи для системы Indesys. Исходные данные к проекту
Программа создания моделей должна обеспечивать следующую функциональность:
Тестовая программа должна обеспечивать следующую функциональность:
Данная программа применяется для проектирования радиоэлектронных устройств.
Руководитель: аспирант каф. КСУП Калентьев А.А._____________________ Задание принял к исполнению: Рыскова И.Г. ______________________ Содержание Введение Существующие САПР, предназначенные для проектирования радиоэлектронных устройств (РЭУ) (такие, как ADS, Microwave Office, Serenade, Genesys и др.), обычно решают только задачу моделирования, то есть, расчёта характеристик по уже заданной принципиальной схеме. Обратный же процесс – синтеза, т.е. определение структуры цепи и параметров составляющих её элементов по заданным характеристикам – является очень сложной и пока не до конца решённой задачей. В настоящее время, синтез, как правило, осуществляется на основе эвристического подхода с использованием опыта разработчика, упрощённых инженерных методик, а также методом проб и ошибок. Обычным методом является применение многократного моделирования различных вариантов схем и топологий при разных сочетаниях параметров элементов, а также многократной оптимизации РЭУ. Это делает процесс создания СВЧ РЭУ длительным и трудоемким и не гарантирует получения наилучших результатов. Для того, чтобы синтезировать электронные цепи, реализуемые на практике, необходимо использовать модели элементов, изготавливаемых с использованием различных технологий. Только когда САПР будет привязана к конкретным технологиям, она станет внедряемой на практике. В лаборатории интеллектуальных компьютерных систем каф. КСУП разрабатывается система Indesys, которая является интеллектуальной системой автоматизированного проектирования (синтеза) СВЧ устройств. 1 Создание библиотек моделей для системы Indesys На данный момент в системе Indesys имеются возможности расчета значения элементов модели компонента для разных конструктивных состояний (длины и ширины) и построения моделей элементов в виде эквивалентных схем. Однако не существует механизма, который обеспечивал бы сохранение данной модели с возможностью дальнейшего использования в САПР [1]. Вид моделей может быть довольно разнообразным, например, представлены в виде эквивалентных схем (ЭС), файлов измерения, интерполяция результатов измерения, нейронных сетей. Наиболее гибкими являются модели, описанные в виде программного кода, так как позволяют реализовывать любые виды моделей. Наиболее удобный и распространенный способ хранения моделей в САПР является библиотеки моделей, например в виде DLL [2]. Библиотеки моделей представляют собой набор моделей, обеспечивающих возможность проектирования для конкретной технологии изготовления монолитной интегральной схемы (МИС). Более того, модели элементов, используемые при проектировании схем, должны быть получены отдельно для каждой технологии изготовления устройства [1]. Актуальность автоматизированного создания библиотек моделей на сегодняшний день заключается в том, что не существует в мире САПР, которая позволяла бы автоматически генерировать модель. 2 Организация работы с библиотеками Для наглядного представления создание и работы библиотеки моделей в виде DLL на рис.2.1 схематично представлена организация работы библиотеки. В области «Разработанный модуль» представлен механизм создания DLL файла. На вход разрабатываемого модуля подаются данные, введенные пользователем: свойства модели и задание формул для расчета матрицы. Свойства модели могут быть как геометрические параметры модели, так и номиналы элементов. В области «Indesys» для расчета матрицы при загрузке DLL файла, на вход подаются значения геометрических параметров, значения номиналов и диапазон частот. На выходе получаем рассчитанную сигнальную матрицу Y, S, Z.  Рисунок 2.1 – Создание и работа модели Преимущества использования библиотек моделей в интеллектуальной системе автоматизированного проектирования (синтеза) СВЧ устройств: – гибкое наращивание модельной базы без внесения изменений в систему. Это позволяет довольно просто обеспечить проектирование СВЧ МИС в среде Indesys для определенной технологии.
3 Автоматизация создания моделей Для простого и удобного создания библиотек моделей в виде DLL, был создан программный модуль, графический интерфейс которого представлен на рис.3.1.  Рисунок 3.1 – Графический интерфейс Созданный модуль ModelCreator для создания библиотек моделей Indesys, имеющий следующие возможности:
4 Алгоритм создания библиотек моделей Для создания библиотеки моделей необходимо задать категории и модели. Для создания категории необходимо выбрать в меню элемент добавления категории на форму (рис.4.1).  Рисунок 4.1 – Иконка добавления модели на форму После добавления категории необходимо создать модель, для этого нужно нажать правой кнопкой мыши по категории и выбрать из выпадающего списка пункт «Add» (рис.4.2).  Рисунок 4.2 – Добавления модели в категорию После создания модели при необходимости можно заполнить следующие поля – описания модели, задание параметров модели, задание матрицы модели, представленной в виде эквивалентной схемы. Двойное нажатие по модели позволяет перейти к редактированию модели. Для создания библиотеки моделей используется динамическая компиляция кода[4]. Введенные пользователем данные программно подставляются в созданный шаблон класса, реализующий интерфейс системы Indesys IElement [1]. Интерфейс IElement, предоставляет набор методов, доступных разработчику для работы с моделью элементов. Перечень свойств необходимых для описания модели:
На выходе динамической компиляции получаем библиотеку моделей в виде DLL, которая содержит в себе методы и классы моделей. 5 Описание таблиц базы данных В модуле ModelCreator используется база данных DataBase, которая состоит из следующих таблиц ParametersModel, Description, ListCategory. ParametersModel – хранит данные о заданных пользователем параметрах моделей. ParametersModel имеет следующие поля: Name (название параметра), Description (обозначение параметра), MinValue (минимальное значение), MaxValue (максимальное значение), PhysicalQuantity (физическая величина), CanTuned, CanOptimized, Number (порядковый номер, соответствующий модели). Description – хранит описание модели. Description имеет следующие поля: Number (порядковый номер соответствующий модели), Description (обозначение модели), Company (название компании), Caption (описание), Category (указывает к какому типу относится модель – сосредоточенные, распределенные), MwoSimbol (указание на графическое представление данной модели в MWO), MwoName (название соответствующей модели в MWO), MatrixModel (заданная матрица, описывающая модель), Count (количество параметров в модели), TypeMatrix (указывает тип матрицы (Y,S,Z)), Size (размерность), Name (название модели). В таблице Description установлен первичный ключ на поле Number. ListCategory – содержит все категории, созданные пользователем, и модели. ListCategory имеет следующие поля: Category (название категории), ModelsNumber (индекс модели). Первичный ключ установлен на поле Category. Уникальные значения полей в таблице способствуют быстрому доступу к указанной записи. 6 Структура файлов, используемых в модуле В созданном модуле предусмотрено хранение структуры библиотеки моделей в файле расширением .xml[3]. Использование xml - файла удобно тем, что позволяет, структурировано хранить данные, передавать данные между программами. Формат .xml документа: для хранения описания моделей: для хранения категорий и названий моделей: для хранения описания параметров моделей: … 7 Алгоритм, используемый в работе В созданном модуле ModelCreator используется алгоритм синтаксического анализа - метод «Рекурсивного спуска» (англ. Recursive descent parser) [5], который проверяет корректность вводимых матриц и переменных. При неправильном задании переменных или уравнений матрицы выводятся сообщения пользователю об ошибках с указанием строки и типа ошибки, пример вывода ошибки представлен на рис.7.1.  Рисунок 7.1 – Пример вывода ошибки Перечень ошибок, предусмотренных в программе:
8 Диаграмма классов Диаграмма взаимодействия классов модуля ModelCreator представлена на рис.8.1.  Рисунок 8.1 – Диаграмма взаимодействия классов В таблице 8.1 описаны классы и их методы с назначением.
Продолжение таблицы 8.1
Продолжение таблицы 8.1
9 Тестирование созданной библиотеки Для создания файла динамической библиотеки DLL, содержащего единственную модель, была взята одна из простейших эквивалентных схем, описывающая резистор, представленная на рис.9.1.  Рисунок 9.1 – Эквивалентная схема резистора Для этой схемы методом узловой проводимости получены формулы для расчета матрицы Y-параметров[6]:
где ω = 2πf, f – частота. Предположим, что нам известны из процедуры восстановления модели необходимые значения параметров для расчета Y матрицы: R = 200 Ом, C1 = 3 пФ, C2 = 5 пФ. На основе полученных выражений (1) – (4) и номиналов элементов был сгенерирован исходный код модели резистора. Созданная DLL содержит набор классов, реализующих данный интерфейс. Результат работы тестовой программы, позволяющей динамически загружать библиотеку DLL [7], представлен на рис.9.2.  Рисунок 9.2 – Результат работы тестовой программы Данная тестовая программа позволяет сохранять коллекцию рассчитанных матриц на разных частотах в файл S2P. Для создания S2P файла в разработанной тестовой программе, используем класс XnpStorage из системы Indesys. Класс XnpStorage позволяет сохранять данные, для этого необходимо в функцию подать значения рассчитанной матрицы и частоты. Диаграмма взаимодействия классов тестовой программы, представлена на рис.9.3.  Рисунок 9.3 – Диаграмма классов Заключение В результате работы был реализован модуль для создания библиотек моделей. Реализована проверка вводимых пользователем данных с выводом сообщения об ошибке и выделением неправильно введенной строки. При создании библиотеки моделей реализована возможность работы с файлом, содержащим список категорий и моделей. Теперь пользователь может задавать настройки компиляции – все модели в одну библиотеку или по категориям. В тестовой программе реализована функция загрузки файла с выводом содержимого на форму и создано сохранение результатов расчета в файл S2P. Разработанный модуль готов к внедрению в модуль Indesys MS[8], который будет генерировать модель по результатам измерений СВЧ устройств или элементов. Список использованной литературы
URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Библиотека(программирование) (Дата обращения: 23.10.2012)
URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Библиотека(программирование) (Дата обращения: 11.11.2012)
URL: http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/saf5ce06.aspx (Дата обращения: 28.11.2012)
URL: http://ru.wikipedia.org/wiki/Метод_рекурсивного_спуска (Дата обращения: 20.11.2012)
URL: http://msdn.microsoft.com/ru-ru/library/k3a58006.aspx (Дата обращения: 06.11.2012)
|
Добавить документ в свой блог или на сайт
Похожие:
 | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовая работа содержит: страниц – 20, источников – 8, рисунков – 7, таблиц – 2 |  | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –19, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине: «Разработка сапр» Целью данной работы является разработка и реализация модуля к сапр «Зубчатая передача с пересекающимися осями колес» на базе системы... | | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Разработка сапр» Целью работы является разработка и реализация библиотеки элементов «Отвертка» на базе системы компас 3D, с использованием методов... |
| Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –20, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 | | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... Курсовой проект содержит: страниц –22, источников – 5, рисунков – 6, таблиц – 2 |
| Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине «Разработка... Целью данной работы является разработка программы для автоматизации проектирования систем молниезащиты на базе сапр компас 3D, с... | | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Пояснительная записка к курсовому проекту "разработка технологического... Цель курсового проекта систематизировать и закрепить теоретические знания, полученные при изучении данного курса | | Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Моделирование работы лифтов, wpf, варианты использования, uml диаграммы, пользовательский интерфейс, алгоритмы передвижений |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине «Объектно-ориентированное... Моделирование работы лифтов, wpf, варианты использования, uml диаграммы, пользовательский интерфейс, алгоритмы передвижений | | Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине «Разработка... |
| Методические указания к курсовому проекту по дисциплине «Программная инженерия» Документирование процесса разработки программных средств с использованием uml: Методические указания к курсовому проекту по дисциплине... | | Пояснительная записка на курсовой проект по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
| Пояснительная записка к курсовому проекту по дисциплине Схемотехника... Усилительный каскад, транзистор, коэффициент передачи, частотные искажения, напряжение, мощность, термостабилизация, скважность,... | | Пояснительная записка на курсовую работу по дисциплине Разработка... Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования |
