CC BY
35
УДК 621.37
СИСТЕМА СКВОЗНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ РАДИОЭЛЕКТРОННОЙ АППАРАТУРЫ
А. А. Карышев, В.В. Сорочан, А. А. Багдошвили
В работе рассматривается проблемапроектирования универсальной системы сквозного проектирования радиоэлектронной аппаратуры. Разработана база данных стандартных и покупных комплектующих изделий на базе подходящего для технического задания варианта проектирования базы данных.Исследована необходимость применения комплексного подхода при реализации сквозного цикла проектирования для решенияпоставленной проблемы. Представлена общая архитектура проектируемой системы на базе функционирующих модулей для последующей адаптации. Разработан прототип интерфейса и базовый функционал системы.
Ключевые слова: EDA, OrCAD, РЭА, база данных, система сквозного проектирования.
Для облегчения труда конструкторов, проектировщиков, работающих в области проектирования радиоэлектронных средств (РЭС), разработаны системы автоматизированного проектирования электроники (EDA).
Моделирование электронной схемы - важнейший этап проектирования изделий, позволяющий значительно сократить этапы настройки и отладки, а также выявить и локализовать возможные схемотехнические ошибки [1].
Системы класса EDA способны решать задачи, не поддающиеся полной формализации. Проектирование в таких системах является автоматизированным и осуществляется под непосредственным контролем оператора (пользователя), чаще всего в форме человеко-машинного диалога. Режим работы, в котором часть решений принимает оператор, называется интерактивным режимом[2].
В настоящее время при проектировании БД используют два подхода. Первый из них основан на стабильности данных, что обеспечивает наибольшую гибкость и адаптируемость к используемым приложениям. Применение такого подхода целесообразно в тех случаях, когда не предъявляются жесткие требования к эффективности функционирования (объем памяти и время поиска), существует большое количество разнообразных задач с изменяемыми и непредсказуемыми запросами.
Другой подход базируется на стабильности процедур запросов к БД и является предпочтительным при жестких требованиях к эффективности функционирования, особенно это касается быстродействия. Другим важным аспектом проектирования БД является проблема интеграции и распределения данных.
В рамках проекта необходимо разработать общую базу данных стандартизированных изделий (СТИ) и покупных комплектующих изделий (ПКИ). Для реализации текущей задачи, в ходе проведенного исследования и анализа требований к системе был выбран подход, основанный на стабильности процедур запросов к БД, поскольку несмотря на наличие множества интегрируемых подсистем, необходим достаточный уровень быстродействия всей СКП. Информационные потоки в системе представлены на рис. 1.
Администратор баш ланных
тт
База данных
Статическая информация Динамическая информация
Справочные-данные
Промежуточные данные
Результаты про еътгн ров ания
ППП-
ППГЬ
|
ППП, -
т
пгпх
ПРОЕ КТИРОВ шз ж
Рис. 1. Информационные потоки в системы
На рис. 2. представлена схема разработанной базы данных СТИ и
ПКИ.
Имеется 3 сущности:
1. Catalog - Каталог
2. Class - Класс
3. Product - Изделие
В каталоге может содержаться несколько классов, а в каждом классе хранится набор различных изделий (рис. 3).
Следовательно, целесообразно начинать заполнение данных с создания каталога и классов. После чего, в классы будут добавляться новые СТИ и ПКИ.
Основой для разработки единой интеграционной платформы, на базе которой можно построить интегрированную систему проектирования и обеспечить согласование всех проектных данных и процедур в рамках сквозного цикла проектирования (от ТЗ до испытаний), служит реляцион-наябазаданных, являющаяся информационным ядром интегрированной системы. В таком информационном ядре обеспечивается классификация и согласование проектных данных.
Рис. 3. Структурная диаграмма классов
394
На рис. 4. представлено взаимодействие PDM- Search, EDA -ORCADCIS и CAD - SolidWorks. КО - Конструкторский отдел, UGO -УГО - Условно-графическое обозначение, DateSheet - документация по РЭА.
ко ко ко
Рис. 4. Взаимодействие ЕВА/РЭМ/САВ
На рис. 5. приведена общая архитектура системы сквозного проектирования радиоэлектронной аппаратуры.
ко ко ко
Рис. 5. Общая архитектура системы
395
Из диаграммы видно, что система должна синхронизироваться с уже функционирующими модулями и дополнять их. Таким образом, данные - «Ба!е»после занесения в БД посредствам разработанного пользовательского интерфейса должны быть синхронизированы с системой документооборота (Search) и, как следствие, с БД (Imbase, M4). База должна быть доступна на клиентских машинах в ПО OrCAD Capture CIS и SolidWorks.
На рис. 6. представлен прототип разработанного интерфейса системы [4].
Рис. 6. Разработка интерфейса библиотеки радиоэлектронных
компонентов
Система реализована на .№Шлатформе. Взаимодействие с OrCAD-CIS производится посредством OrCAD Capture Tcl/TKAPI [3].
Так же вся информация из PDMсистемы должна быть доступна в редакторе(генераторе) спецификаций AVS, с помощью возможностей Solid Works API.
Для ведения базы СТИ и ПКИ компонентов предусмотрена возможность создания каталога, в которые конструктор РЭА может добавить класс, где, в свою очередь и будут храниться компоненты.
Таким образом, у конструктора появляется возможность работать с базой элементов СТИ и ПКИ по средствам пользовательского интерфейса, а именно выполнять добавление, редактирование и обновление РЭ.
Так же предусмотрена возможностьсинхронизации с ERP системой, предпросмотра выбранной 3Dмодели SolidWorks и параметров изделия из БД.
Список литературы
1. «Оркада» [Электронный ресурс]. URL: http://www.orcada.ru/ publication/ pub-model-electr-schem/ (дата обращения: 10.11.2017).
2. Обзор систем сквозного проектирования печатных плат радиоэлектронных средств / Трифоненко И.М., Горячев Н.В., Кочегаров И.И., Юрков Н.К. // Труды международного симпозиума Надежность и качество. 2012. Т. 1. С. 396-399.
3. Keown J. Электронное моделирование в OrCAD, 2010. 628 с.
4. Nathan A. WPF4 Unleashed, 2011. 830 p.
Карышев Андрей Анатольевич, канд. техн. наук, доц., a_karyshev@mail.ru, Россия, Калуга, Калужский филиал московского государственного технического университета им. Н.Э. Баумана,
Сорочан Виталий Викторович, канд. техн. наук, доц., vsorochan@mail.ru, Россия, Калуга, Калужский филиал московского государственного технического универ-ситетаим. Н.Э. Баумана,
Багдошвили Андрей Александрович, магистрант, band994@mail.ru, Россия, Калуга, Калужский филиал московского государственного технического университета им. Н. Э. Баумана
SYSTEM OF OPEN DESIGN OF A RADIO-ELECTRONIC EQUIPMENT A.A. Karyshev, V. V. Sorochan, A.A. Bagdoshvili
In operation the problem of design of the universal system of open design of a radio-electronic equipment is considered. The database of standard and purchased components on the basis of option of design of the database, suitable for the specification, is developed. Need of application of an integrated approach in case of implementation of an open design cycle for the solution of the delivered problem is probed. The general architecture of the projected system on the basis of the functioning modules for the subsequent adaptation is provided. The prototype of the interface and a basic functionality of system is developed.
Key words: EDA, OrCAD, REA, database, end-to-end design.
397
Karyshev Andrey Anatolievich, candidate of technical science, docent, a_karyshev@mail. ru, Russia, Kaluga, The Bauman Moscow State Technical University (the Kaluga Branch),
Sorochan Vitaliy Victorovich, candidate of technical science, docent, vsoro-chan@,mail.ru, Russia, Kaluga, The Bauman Moscow State Technical University (the Kaluga Branch),
Bagdoshvili Andrey Aleksandrovich, undergraduate, band994@,mail. ru, Russia, Kaluga, The Bauman Moscow State Technical University (the Kaluga Branch)
