ЭВМ И СРЕДСТВА СВЯЗИ
Техническое обеспечение САПР должно:
- обладать достаточной производительностью и емкостью памяти для выполнения всех процедур автоматизированного проектирования;
- обеспечивать одновременную работу необходимого для проектировщиков числа рабочих мест, а также информационное взаимодействие подразделений проектного предприятия между собой и доступ к соответствующим информационным и программным ресурсам САПР;
- быть укомплектовано рабочими местами с аппаратурой, обеспечивающей взаимодействие с ЭВМ в удобной для человека форме.
В процессе построения комплекса технического обеспечения важную роль играет определение его конфигурации, в соответствии с которой все устройства будут объединены в единую систему.
При определении конфигурации необходимо учитывать:
- число уровней в комплексе технических средств КТС;
- задачи, решаемые на каждом из уровней;
- территориальное размещение технических средств, т.е. в каких подразделениях проектной организации и какие технические средства должны быть установлены;
- характер связей между отдельными подразделениями проектной организации, использующими средства автоматизированного проектирования АП, и объем информации, которой они должны обмениваться в процессе работы;
- техническую политику по введению в действие, эксплуатации и перспективам развития КТС САПР.
Определение числа уровней в структуре КТС САПР и распределение задач и функций между уровнями необходимы для выбора типа ЭВМ, использующихся на каждом уровне, и структуры связей между ЭВМ разных уровней. Необходимость связей между ЭВМ одного уровня и их техническая реализация определяются на основе анализа связей между подразделениями проектной организации.
Для выполнения требований, предъявляемых к комплексу технических средств, структура технического обеспечения крупных и средних САПР должна быть многоуровневой. Выделяют следующие уровни технического обеспечения.
Уровень центрального вычислительного комплекса (ЦВК) предназначен для решения наиболее сложных в вычислительном отношении задач. Это - задачи математической физики, решаемые на компонентном иерархическом уровне;
комплексные вопросы проектирования и моделирования сложных функциональных и принципиальных схем приборов;
задачи конструкторского проектирования и др.,
требующие больших объемов вычислений. На этом же уровне создается и ведется банк данных САПР.
Уровень интерактивно-графического комплекса (ИГК) предназначен для обеспечения оперативного взаимодействия проектировщика с ЭВМ (ввода и редактирования данных, просмотра им результатов выполнения проектных операций и процедур) и решения простых и умеренных по сложности задач. Интерактивно-графический комплекс состоит из нескольких программно-технических комплексов (ПТК). Типичный ПТК представляет собой автоматизированное рабочее место, состоящее из мини-ЭВМ или мощных персональных ЭВМ, к которым подключены периферийные устройства, обеспечивающие ввод и вывод информации в символьной и графической форме. ИГК может обеспечивать работу нескольких десятков автоматизированных рабочих мест (АРМ). Кроме нескольких АРМ в ИГК входят графопостроители, устройства ввода графической информации, возможно включение и других устройств.
АРМ является терминалом с минимально необходимым набором оборудования для работы проектировщика. В простейшем случае АРМ представлено одним дисплеем. Типичный состав АРМ в современных ИГК – ПЭВМ с дисплеем (реже с двумя дисплеями – растровым и векторным) и накопителем. Если терминалы на базе ПЭВМ выполняются самостоятельными АРМ, то целесообразно разделение ИГК на отдельные уровни АРМ, оснащенных ПЭВМ, и терминальных дисплейных рабочих мест РМ.
На рис.2 показано три варианта типовых конфигураций двухуровневых КТС САПР. Наиболее общей является иерархическая структура, на верхнем уровне которой (ЦВК) устанавливается ЭВМ высокой производительности. Нижний уровень КТС образует инженерная рабочая станция (ИРС) (это современное название АРМ) и рабочее место проектировщика РМП, связанные непосредственно с ЦВК (рис.2,а). При иерархической организации КТС САПР наиболее распространено централизованное управление со стороны ЦВК. Переход к децентрализованному управлению позволяет повысить надежность КТС и эффективность использования времени ЦВК.
Для небольших проектных организаций целесообразно использование двухуровневой конфигурации КТС, показанной на рис.2,б. Верхний уровень такой конфигурации образует ИРС на базе ЭВМ высокой производительности, а нижний уровень – РМП на базе микро-ЭВМ, программно-совместимой с ЭВМ верхнего уровня. Это позволяет упростить решение проблемы создания единого КТС. Дальнейшее повышение эффективности использования технических средств и производительности КТС достигается при объединении двухуровневых КТС, установленных в различных подразделениях проектной организации, в единую локальную сеть. Структура двухуровневого КТС САПР, объединенного в локальную магистральную сеть, показана на рис.2,в.
Основу всех технических средств любых иерархических уровней составляет ЭВМ, включающая в себя следующие функциональные блоки:
ЭВМ –
- ЦЕНТРАЛЬНЫЙ ПРОЦЕССОР
- ОПЕРАТИВНОЕ ЗАПОМИНАЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО
- ВНЕШНИЕ ЗАПОМИНАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
- УСТРОЙСТВА ОБМЕНА
- УСТРОЙСТВА ВВОДА – ВЫВОДА
Функциональные блоки отличаются для различных уровней иерархии вычислительных комплексов (ВК):
- центральный ВК (ЦВК),
- интерактивный графический комплекс (ИГК),
- автоматизированное рабочее место (АРМ),
- рабочее место (РМ).
Прогресс в развитии микропроцессорной техники привел к тому, что наиболее распространенными на трех нижних уровнях стали персональные ЭВМ (ПЭВМ).
Устройства передачи данных предназначены для обеспечения совместной работы технических средств в составе вычислительных систем и сетей. К ним относятся аппаратура передачи данных, различные устройства сопряжения, адаптеры, мультиплексоры передачи данных.