Материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления пользователям Интернета и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав.
© 2018 - 2025
Характаристика входного и выходного информационного массива
Процесс проектирования может быть представлен организованной последовательностью преобразования информации.
Исходная(входная) информация включает большое количество данных: стандарты , нормали, каталоги комплектующих изделий и материалов, методики проектирования, сведения, содержащиеся в ТЗ, результаты предпроектных исследований.
С целью систематизации и облегчения анализа исходная информация группируется по классам, например:
• информация справочного характера(стандарты, каталоги, справоч-ники, книги, отчеты);
• данные прототипов объектов проектирования;
• методики проектирования;
• специфичные условия и требования к конкретному объекту проектирования.
Первые три класса являются неизменными на сравнительно длительном отрезке времени, значительно превышающем длительность процексса проектирования. Информация четвертого класса меняется от объекта к объекту.
Выходная информация охватывает все данные проекта, получен-ные на промежуточных и конечных этапах проектирования. Она опре-деляет конструкторско- технологическую и монтажную реализацию объекта проектирования; параметры, процессы и режимы его функцио-нирования и т.п. С другой стороны, выходная информация должна содержать критериальные оценки проекта, необходимые для введения коррекций в принятые решения.
Информационное обеспечение и информационный фонд САПР
Информационный фонд(ИФ) - совокупность данных, используе-мых всеми компонентами САПР.
Назначение информационного обеспечения(ИО) САПР- реализа-ция информационных потребностей всех составных компонентов САПР. Основная функция ИО САПР - ведение информационного фонда, т.е. обеспечение создания, поддержки и организации доступа к данным. Таким ИО САПР есть совокупность информационного фонда и средств его ведения.
Состав информационного фонда САПР
Программные модули хранятся в виде символических и объектных текстов их потребителями являются мониторы различных подсистем САПР.
Исходные и результирующие данные необходимы при выполнении программных модулей в процессе преобразования.
Нормативно- справочная проектная документация как правило
представляет собой хорошо структурированный фактографический материал.
Содержание экранов дисплеев - предстваляет собой связанную совокупноность данных, задающих форму кадра и, следовательно, позволяющих отобразить на экран дисплея информацию с целью организации диалового взаимодействия в ходе проектирования. Обычно эти данные имеют фиксированный размер и занимаю промежуточное место между программными модулями и исходными данными; используются диалоговыми системами САПР.
Текущая проектная документация отражает состояние и ход выполнения проекта.
5.4.Способы ведения информационного фонда САПР
Различают следующие способы ведения информационного фонда САПР:
1. использование файловой системы;
2. построение библиотек;
3. использование банков данных(БнД);
4. создание информационных программных адаптеров.
Способы 1 и 2 широко распространены в организации информационного фонда вычислительных систем, поскольку поддерживаются средствами операционных систем(ОС). Однако для обеспечения быстрого доступа к справочным данным, хранения меняющихся данных, организации взаимодействия между разноязыковыми модулями эти способы малопригодны.
Способ 3- использование БнД(рис.5.1) позволяет:
• централизовать информационный фонд САПР;
• произвести структурирование данных в форме удобной для проектировщика;
• обеспечить поиск информационно- справочной и проектной документации;
• упростить организацию межмодульного интерфейса путем унификации промежуточных данных.
Способ 4- предполагает использование специальных систем и программных технологий для организации межмодульного интерфейса и построения крупных программных комплексов из готовых модулей.
Принципы построения банков данных(БнД)
Банк данных(БнД)- совокупность базы данных(БД) и системы управления базами данных(СУБД).
База данных- структурированная совокупность данных. Наименьшая единица описания данных называется элементом описания. Совокупность элементов описания, объединенных отношением принадлежности к одному объекту, называется записью.
СУБД- состоит из языковых и программных средств, предназначенных для создания и использования базы данных прикладными программами, а также непосредственно пользователями- непрограммистами.
Применение Бд позволяет решить следующие проблемы организации и ведения больших массивов информации:
1. сокращение избыточности;
2. обеспечение целостности;
3. разграничение доступа;
4. обеспечение независимости представления данных.
Избыточность вызывается наличием разных форм представления одних и тех же данных, размножением части данных для дальнейшего использования прикладными программами, повторными записями одинаковых данных на различных носителях информации.
Целостностью называется свойство Бд в любой момент содеожать лишь достоверные данные. Наличие избыточных данных, противоречивых и неверно составленных данных нарушает целостность БД.
Для сокращения избыточности производится объединение одинаковых по смыслу, но имеющих различный тип данных в единую БД с приведением к общему, стандартизованному виду. Процесс объединения данных, используется различными пользователями, в одну общую БД - называется интеграцией базы данных.
Каждый конкретный пользователь получает доступ к некоторому подмножеству данных из БД, необходимых для выполнения своих прикладных программ. Одновременно с этим обеспечивается режим секретности и повышается степень защищенности данных от несанкционированного доступа.
Одним из важнейших преимуществ применения БД является возможность обеспечения независимости представления данных в прикладных программах от типов запоминающих устройств и способов их физической организации. В основном это достигается построением двух уровней представления данных:
• логического ;
• физического.
На логическом уровне данные представляются в виде, удобном для использования в прикладных программах или непосредственно проектировщиками.
Физический уровень представления данных отражает способ хране-ния и структуру данных с учетом их расположения на носителях инфор-мации в запоминающих устройствах ЭВМ.
Важнейшим понятием в БНД является модель данных- формализованное описание, отражающее состав и типы данных, а также взаимосвязи между ними. Модели данных классифицируются по ряду признаков.
В зависимости от объема описываемой информации на логическом уровне различают внешнюю и внутреннюю модели данных.
Внешняя модель(или логическая подсхема) - описывает структуру информации, относящейся к конкретной процедуре или группе родственных процедур.
Внутренняя логическая модель данных объединяет все внешние модели(логические подсхемы) БД.
Лингвистическое обеспечение
Лингвистическое обеспечение САПР представлено совокупностью языков, применяемых для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений. Основная часть лингвистического обеспечения САПР- языки общения человека с ЭВМ.
В соответствии с принятой классификацией языков САПР различают языки программирования и проектирования.
Языки программирования
Языки программирования- языки, предназначенные для написания
програмного обеспечения. Эти языки- средство разработчика САПР.
К языкам программирования предъявляют требования удобства использования, универсальности и эффективности объектных программ(т.е. программ полученных после трансляции на машинный язык).
Удобство использования выражается в затратах времени программиста на освоение языка и главным образом на написание программ на нем.
Универсальность определяется возможностями языка для описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения
САПР.
Эффективностьобъектных программ определяется свойствами используемого транслятора, которые в свою очередь ззависят от свойств языка. Эффективность оценивается затратами машинных времени и памяти на исполнение программ.
С позиций универсальности и эффекимности объектных программ
наилучшими свойчтвами обладают машинно-ориентированные языки. Близость к машинным кодам(языки машинных команд) обуславливают простоту и эффективность трансляторов на машинный язык называемых ассемблерами. Однако языки ассемблера неудобны для человека, их использование снижает производиттельность труда программистов. Поэтому их применяют для разработки лишь тех модулей программного обеспечения САПР, которые работают в реальном масштабе времени или требуют для своего исполнения чрезмерно больших вычислительных ресурсов.
Среди алгоритмических языков высокого уровня, созданных на ранних этапах развития вычислительной техники, наибольшее распространение получил Фортран. Он легок в освоении и весьма эффективен при решении задач численного анализа. Программное обеспечени таких систем как PARIS, ModAPT-Caspa, APT-CM написаны на языке Фортран. Однако Фортран имеет ограниченные возможности для описания сложных алгоритмов логического характера. Поэтому при создании таких программ, как мониторы или языковые процессоры, используют либо языки ассемблера, либо языки высокого уровня с более развитыми возможностями невычислительных процедур- C, Pascal, Pl-1, Ada.
Языки проектирования
Языки проектирования- языки, предназначенные для описания информации об объектах и задачах проектирования. Большинство этих языков относится к средствам пользователя САПР.
Среди языков проектирования выделяют
· входные;
· выходные;
· сопровождени;
· управления;
· промежуточные;
· внутренние.
Входные языки
Входные языки служат для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования и включают в себя языки описания объектов(ЯОО) и языки описания заданий(ЯОЗ). Первые служат для описания
свойств проектируемых объектов, а вторые- для описания заданий на выполнение проектных операций и процедур. ЯОО в свою очередь делятся на языки схемные, графические и моделирования.
Схемные языки широко применяют для описания принципиальных электрических и функциональных схем. Графические языки- основа лингвистического обеспечения в подсистемах машинной графики и геометрического моделирования. Языки моделирования развиты в подсистемах имитационного моделирования.
Выходные языки используются для выражения результатов проектных процедур на ЭВМ.
Языки сопровождения применяют для корректировки и редактирования данных при выполнении проектных процедур.
Языки управления служат для представления управляющей информации для программно-управляемого исполнительного оборудования, например для устройств документирования.
Промежуточные и внутренние языки предназначены для представления информации на определенных стадиях ее переработки в ЭВМ.
Недостаток промежуточных узкоспециализированных языков- в необходимости существенной перестройки связанной с ними программной системы при изменении условий проектирования. Недостаток универсальных языков связан с их громоздкостью и, следовательно, с неудобствами применения конечным пользователем.
Устранение указанных выше недостатков осуществляется с помощью транслирующих программ- конверторов. Здесь пользователь составляет описание на входном языке, это описание переводится конвертором на промежуточный(специализированный) язык и далее работает основной транслятор, который переводит описание задачи с промежуточного языка в объектную программу(пример, GEMMА-> APT->УП).
Языки процедурные и непроцедурные
Языки проектирования, предназначенные для описания развивающихся во времени процессов называют процедурными , а языки, предназначенные для описания статических структур проектируемых объектов называют непроцедурными.
Диалоговые языки
Различают пассивный и активный диалаговый режим работы оператора с ЭВМ и соответственно этому активные и пассивные диалоговые языки.
В пассивном диалоговом режиме инициатива диалога принадлежит ЭВМ. Прерывание вычислительного процесса и обращение к пользователю в нужных местах осуществляется с помощью диалоговых программных средств включенных в мониторную систему САПР или монитор ППП. Обращение ЭВМ к пользователю в этом случае может быть в виде
запроса(исходных данных по шаблону или варианта дальнейшего проектирования по меню), информационного сообщения(для вывода промежуточных или окончательных результатов решения) или подсказки(сообщения об ошибках).
В активном диалоговом режиме инициатива начала диалога может быть двусторонней- возможности прерывания процесса имеются и к ЭВМ и у пользователя. Активные дилоговые языки как правило близки к естественному человеческому, но с ограниченным набором слов. Очевидно, что для реализации активного дилового режима требуется более сложное ПО.
Дата: 2019-02-25, просмотров: 212.