Міністерство освіти Республіки Білорусь
Реферат на тему:
АВТОМАТИЗАЦІЯ ПРОЕКТУВАННЯ РЕА
Мінск2010
ЗМІСТ
Методи конструювання РЕА
Основні проблеми конструювання РЕА
Етапи проектування РЕА та можливості їх автоматизації
Роль мови програмування в автоматизованих системах машинного проектування
Тенденції розвитку систем автоматизованого конструювання
Коротка характеристика обчислювальних машин, що використовуються при вирішенні завдань автоматизації проектування РЕА
МЕТОДИ КОНСТРУЮВАННЯ РЕА
Тривалий час РЕА розроблялася на основі блочного методу конструювання, що передбачає розчленування апаратури з метою її стандартизації та уніфікації до рівня блоку (звідси і назва методу). Однак цей метод конструювання не дозволяв автоматизувати виробничі процеси складання і монтажу РЕА і з плином часу, в міру ускладнення апаратури, був замінений функціонально-вузловим методом, при якому складні функціональні схеми складаються з найпростіших функціональних вузлів.
Широке впровадження даного методу обумовлено можливістю використання обмеженого набору функціональних вузлів для створення якого-небудь конкретного класу апаратури, що дозволило вирішити завдання їх уніфікації. Уніфіковані функціональні вузли (мікросхеми різного функціонального призначення і рівня інтеграції - числа елементів на одному кристалі або в одному корпусі мікросхеми) випускаються серійно спеціалізованими підприємствами і використовуються в якості комплектуючих виробів при проектуванні РЕА. Специфічні схеми і вузли в сучасної РЕА становлять лише 15-30%. У багатьох випадках вони можуть бути реалізовані на тій же конструктивно-технологічній базі, що й уніфіковані вузли. Застосування функціонально-вузлового методу дозволило автоматизувати виробничі процеси складання і монтажу апаратури, знизити її собівартість, скоротити терміни розробки і підвищити надійність.
Крім функціонально-вузлового методу конструювання, який передбачає створення конструкцій РЕА на основі мікросхем, що виконують найпростіші функції підсилення, генерації і перетворення сигналів, в даний час все більшого значення набуває метод, заснований на використанні великих інтегральних схем (ВІС). У промисловості намітилися два напрямки розвитку БІС: напівпровідникові (монолітні) і гібридні БІС. Напівпровідникові БІС являють собою конструкції, що складаються з декількох тисяч напівпровідникових елементів, виготовлених в єдиному технологічному процесі на однієї загальної напівпровідникової пластині. Гібридні БІС є збірними конструкціями, в яких спочатку окремо на мініатюрних підкладках за допомогою плівковою технологією виготовляють пасивні елементи схеми (резистори, конденсатори та індуктивні котушки), а потім на комутаційної підкладці ці елементи з'єднують згідно заданої принципової схемою з твердотільними матрицями діодів, транзисторів і безкорпусними ІС. Гібридні БІС мають збільшене число проміжних електричних з'єднань в порівнянні з монолітними БІС, але при цьому забезпечують високий відсоток виходу придатної продукції, що дозволяє налагодити їх виробництво на підприємствах, що не мають складного технологічного обладнання, необхідного для випуску напівпровідникових інтегральних схем.
Як вказувалося, використання уніфікованих функціональних вузлів істотно підвищило надійність РЕА. Це пояснюється як високою надійністю самих уніфікованих вузлів, елементи яких працюють зазвичай в полегшених режимах, краще захищені від зовнішніх механічних та кліматичних впливів, так і зменшенням числа паяних і зварних з'єднань, істотно знижують надійність апаратури. Застосування БІС сприяло підвищенню надійності РЕА, зменшення її габаритів і маси, зниженню вартості. Використання сучасних мікросхем, що виготовляються в єдиному технологічному циклі з мінімальним числом паяних і зварних з'єднань, дозволило на один-два порядки збільшити надійність роботи РЕА в порівнянні з аналогічною апаратурою, виконаної на звичайних дискретних елементах. Крім того, малі габарити і маса мікросхем дають можливість широко використовувати один з найефективніших способів підвищення надійності - резервування.
Слід зауважити, що функціонально-вузловий метод і метод конструювання на основі ВІС не суперечать, а взаємно доповнюють один одного при створенні складних і різноманітних конструкцій РЕА.
Розвиток сучасної РЕА диктує підвищені вимоги до процесу проектування її конструкції. Так, наприклад, з появою мікросхем для реалізації межсоединений застосовують багатошарові друковані плати, що забезпечують високу щільність компонування елементів. При цьому трудомісткість проектування таких багатошарових друкованих плат, а також багатошарових плівкових межсоединений БІС виявляється досить ...
