Материал: Лабораторная работа№ 3, 4 Исследование алгоритмов размещения конструктивных элементов и итерационных алгоритмов
определим длину соединений: L1 = 9. Снова вычислим матрицу приращения
|
3 |
2 |
1 |
4 |
|
|
|||||
3 |
0 |
1 |
4 |
4 |
|
L1 = 2 |
1 |
0 |
4 |
0 |
|
1 |
4 |
4 |
0 |
1 |
|
4 |
4 |
0 |
1 |
0 |
. |
|
|
|
|
|
|
Все элементы матрицы ΔL1 положительные. Следовательно, процесс перестановки окончен, и полученный результат (рис.4.3) окончательный.
2.ДОМАШНЕЕ ЗАДАНИЕ
2.1.Ознакомится с итерационными методами решения задачи размещения конструктивных элементов РЭС.
2.2.Изучить алгоритм парных перестановок.
2.3.Подготовить данные к эксперименту.
2.4.Провести вручную улучшение размещения одного из узлов методом парных перестановок.
3.ПОРЯДОК РАБОТЫ С ПРОГРАММОЙ «РАЗМЕЩЕНИЕ»
ВРЕЖИМЕ ПАРНЫХ ПЕРЕСТАНОВОК
Алгоритм парных перестановок конструктивных элементов реализован пакетом учебной САПР PSAPR на ПЭВМ в программе “Размещение”. Поскольку этот алгоритм требует начального размещения, программа парных перестановок является продолжением программ, реализующих начальные последовательные алгоритмы. Для работы с программой парных перестановок необходимо выбирать алгоритмы начального размещения с парными перестановками. Выполнение расчётов по этим программам позволяет определять:
-элементы, которые переставляются путём парных обменов;
-местоположение конструктивных элементов в монтажном пространстве по критерию минимальной суммарной длины соединений;
-суммарную длину соединений элементов, размещённых в заданные позиции монтажного пространства.
Запуск программы «Размещение» см. лабораторная работа №3.
Появится рабочее поле графического редактора «Размещение». Выбрать алгоритм с парными перестановками. После расчётов по алгоритму начального размещения (например, обратного размещения) (рис.4.4), следует трансляция о начале парных перестановок.
66
Рис.4.4
После нажатия клавиши Enter на экран выводится информация о размещенных элементах, матрицы приращений L и связности R. В нижней части экрана указывается суммарная длина соединений предыдущего размещения ЭРЭ и номера ЭРЭ участвующие в парном обмене (рис.4.5).
Рис.4.5
67
Рис.4.6
После того, как очередной расчёт матрицы приращений не обнаруживает ЭРЭ для перестановок, следует сообщение о том, что менять местами ничего не надо (рис.4.6).
Нажатием клавиши Enter на экран выводятся результат парных перестановок ЭРЭ и суммарная длина получившихся соединений (рис.4.7).
Рис.4.7
68
4.ЗАДАНИЯ К ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ
4.1.Для полученных в предыдущей работе вариантов начального размещения элементов схемы в монтажном пространстве просчитать по программе парных перестановок варианты улучшения размещений (после последовательного, обратного и предварительного алгоритмов).
4.2.Начертить эскизы улучшенных размещений.
4.3.Результаты размещений оценить с точки зрения формальных критериев (минимальной суммарной длины соединений, равномерности рисунка платы, протяженности длинных трасс и т.д.) и с точки зрения требований к математическому обеспечению САПР.
4.4.Один из вариантов начального размещения (по указанию преподавателя) улучшить путём ручного расчёта по методу парных перестановок.
4.5.Рассмотреть возможности ручной доработки полученных результатов или повторного решения задачи.
4.6.Оценить эффективность исследуемого алгоритма парных перестановок и дать рекомендации по его применению.
5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
5.1.Цель работы.
5.2.Сведения из теории. Итерационные алгоритмы. Алгоритм парных перестановок.
5.3.Принципиальная электрическая схема, чертёж монтажного пространства.
5.4.Математические модели схемы и монтажного пространства.
5.5.Эскизы результатов улучшения размещений последовательного, обратного и предварительного алгоритмов алгоритмом парных перестановок.
5.6.Ручной расчёт и эскиз результата улучшения размещения модулей алгоритмом парных перестановок в монтажном пространстве.
5.7.Сравнительный анализ работы двух алгоритмов: эвристического и парных перестановок.
5.8.Выводы.
6.КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
6.1.Сформулируйте цели задачи размещения.
6.2.Назовите основные методы оценки эффективности алгоритмов размещения.
6.3.Каким образом можно оценить качество размещения элементов ?
69
6.4.Назовите последовательность действий алгоритма парных пере-
становок.
6.5.В чем достоинства и недостатки метода парных перестановок ?
6.6.Для получения качественного размещения ЭРЭ, в каком сочетании целесообразно использовать итерационные алгоритмы ?
6.7.На сколько алгоритм парных перестановок улучшает начальное размещение ?
6.8.При каких перестановках больше число успешных обменов ?
6.9.Поясните порядок работы с программой «Размещение» в режиме парных перестановок.
6.10.Оцените результаты работы программы.
6.11.В какой степени итерационные алгоритмы размещения отвечают общим требованиям к математическому обеспечению САПР ?
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1.Селютин В.А. Машинное конструирование электронных устройств. – М.: Сов. радио, 1977.
2.Курейчик В.М. Математическое обеспечение конструкторского и технологического проектирования с применением САПР: Учеб. Для вузов. – М.: Радио и связь, 1990.
3.Деньдобренко Б.Н., Малика А.С. Автоматизация конструирования РЭА.
–М.: Высшая школа 1980.
4.Морозов К.К., Одиноков В.Г., Курейчик В.Н. Автоматизированное проектирование конструкций радиоэлектронной аппаратуры: Учеб. пособие для вузов. – М.: Радио и связь, 1983.
5.Мактас М.Я. Алгоритмические методы конструирования РЭА. – Саратов: Изд-во СГУ, 1983.
6.Методы разбиения схем РЭА на конструктивно законченные части/ Под ред. К. К. Морозова. – М.: Сов. Радио, 1978. – 136 с.
7.Мактас М.Я. Математические основы автоматизированного проектирования в примерах и задачах: Учеб. пособие-УлГТУ, Ульяновск, 1995.
7.Теория и методы автоматизации проектирования вычислительных систем. / Под ред. М.Брейера / Пер. с англ. – М.: Мир. 1977.
8.Савельев А.Я., Овчинников В.А. Конструирование ЭВМ и систем. – М.: Высшая школа, 1984.
9.Куземин А.Я. Конструирование и микроминиатюризация ЭВА. – М.: Радио и связь, 1985.
70