Перевести на модель ОСИ

Уровни проектирования электронной и вычислительной аппаратуры.

Практика проектирования электронной и вычислительной аппаратуры привела к выделению горизонтальных и вертикальных уровней, перечисленных в табл. 1.1

Функциональное проектирование в САПР КС. Это проектирование включает в себя два больших горизонтальных уровня – системный и функционально-логический. Для выполнения задач этих уровней обычно используется нисходящее проектирование.

На системном уровне проектируются структурные схемы КС, в связи, с чем данный уровень называют также структурным уровнем. На этом уровне ведется укрупненное рассмотрение всей КС в целом, а элементами проектируемых КС являются такие устройства, как процессоры, каналы, запоминающие, внешние и др. На системном уровне для раздельного исследования ЭВМ, больших многомашинных ВС и сетей вычислительных машин можно выделить отдельные подуровни.

Таблица 1.1

На функционально-логическом уровне проектируются функциональные и принципиальные схемы устройств ЭВМ. Здесь выделяют подуровни – регистровый и логический. На регистровом подуровне проектируются устройства из блоков (блоки типа регистров, счетчиков, дешифраторов и логических преобразователей, составляющих цепи межрегистровых пересылок). На логическом подуровне проектируются устройства или составляющие их блоки из отдельных логических вентилей и триггеров. На обоих подуровнях используются близкие по своему характеру математические модели и методы исследования, что и обусловливает удобство объединения этих подуровней в один уровень.

Функциональное проектирование в САПР ИЭТ. В случае схем малой и средней степени интеграции это проектирование занимает уровни схемотехнический и компонентный. Появление в САПР ИЭТ средств для решения задач функционально-логического уровня вызвано потребностью проектирования больших интегральных схем (БИС). Задачи функционально-логического уровня в САПР ИЭТ аналогичны задачам такого же уровня в САПР ЭВМ (здесь проектируются функциональные схемы БИС).

На схемотехническом уровне проектируются принципиальные электрические схемы ИС или фрагментов БИС. Элементами здесь являются компоненты электронных схем (резисторы, конденсаторы, транзисторы, диоды).

На компонентном уровне разрабатываются отдельные компоненты ИС, рассматриваемые как системы, состоящие из элементов участков полупроводникового кристалла, или дискретные компоненты.

Функциональное проектирование в САПР ИЭТ может быть как восходящим, так и нисходящим. Восходящее проектирование характеризуется использованием типовых конфигураций компонентов, типовых логических ячеек (фрагментов) при проектировании БИС.

Нисходящее проектирование использует схемотехнические решения, являющиеся наилучшими для конкретной БИС.

Высшие уровни алгоритмического проектирования служат для создания программного обеспечения ЭВМ. Для сложных программных систем обычно выделяют два иерархических уровня. На высшем из них производится планирование программной системы и разрабатываются схемы алгоритмов, элементами схем являются программные модули.

Основная задача архитектурного уровня проектирования – выбор архитектуры ВС, т. е. определение таких структурно-алгоритмических особенностей, как форматы данных и команд, система команд, принципы выполнения операций, обслуживания прерываний и т. п.

Микропрограммный уровень предназначен для проектирования микропрограмм операций и процедур, выполняемых в ЭВМ аппаратным способом. Этот уровень тесно связан с функционально-логическим уровнем проектирования.

Конструкторское проектирование включает в себя иерархические уровни проектирования стоек, панелей, типовых элементов замены (ТЭЗов), модулей и кристаллов (чипов) интегральных схем.

Примечание. Процесс выполнения операции и процедур иерархических уровней проектирования системного, функционально-логического, схемотехнического и т. д. называют соответственно проектированием системным, функционально-логическим, схемотехническим и т. д.