巨型計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)描述模型
摘要：巨型機(jī)并行設(shè)計(jì)環(huán)境是巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì)，它能有機(jī)地集成多領(lǐng)域CAD工具，統(tǒng)～ 管理數(shù)據(jù)，統(tǒng)籌安排設(shè)計(jì)人員協(xié)同完成巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)任務(wù)本文介紹的設(shè)計(jì)描述模型是建立此類(lèi)設(shè)計(jì)環(huán)境的基礎(chǔ).
關(guān)鍵詞：巨型機(jī)工程，CAD設(shè)計(jì)環(huán)境 描述模型
1、引言
計(jì)算機(jī)工程設(shè)計(jì)經(jīng)歷了從手工設(shè)計(jì)到自動(dòng)設(shè)計(jì)的過(guò)程.70年代的CAD設(shè)計(jì)工具把設(shè)計(jì)師從繁重的手工勞動(dòng)中解脫出來(lái).到了80年代，許多優(yōu)秀CAD工具和系統(tǒng)的出現(xiàn)將設(shè)計(jì)自動(dòng)化提高到了一個(gè)相當(dāng)高的程度【 .這些CAD工具和系統(tǒng)各有所長(zhǎng)，也各有所短.為方便設(shè)計(jì)師在任何設(shè)計(jì)階段都能調(diào)用他認(rèn)為最好的工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，80年代中期在電子設(shè)計(jì)自動(dòng)化領(lǐng)域提出了集成框架的概念 一.它將各種CAD工具集成起來(lái)，開(kāi)發(fā)多種工具的數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換接口，在統(tǒng)一的用戶(hù)界面下進(jìn)行工具的混用.集成框架的使用必須靠人工檢查來(lái)維護(hù)不同階段設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的正確性和一致性.在巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)中.設(shè)計(jì)師需要花費(fèi)大量的精力去管理設(shè)計(jì)過(guò)程和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù).為此，支持多領(lǐng)域的并行、協(xié)同設(shè)計(jì)環(huán)境成為巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)自動(dòng)化的發(fā)展趨勢(shì).這類(lèi)設(shè)計(jì)環(huán)境不僅包括設(shè)計(jì)工具的集或框架.而且包括總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、機(jī)器配置、設(shè)計(jì)方法管理、設(shè)計(jì)過(guò)程管理、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理等，使得不同的設(shè)計(jì)師可 進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì).目前，并行設(shè)計(jì)環(huán)境的研究仍然處于未成熟階段，存在著許多不足之處.首先，在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中未考慮構(gòu)件重用(Duplication)以及重用量;其次，在總體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和構(gòu)件設(shè)計(jì)中未考慮多種設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)途徑的管理;第三，設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)統(tǒng)一管理與數(shù)據(jù)一致性檢驗(yàn)?zāi)芰Σ粡?qiáng);第四，不提供安排設(shè)計(jì)進(jìn)度的功能.無(wú)法保證巨型機(jī)設(shè)計(jì)進(jìn)度的統(tǒng)一和設(shè)計(jì)計(jì)劃的按時(shí)完成.YHEDE是我所研制的巨型機(jī)并行設(shè)計(jì)環(huán)境，它以巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)描述模型為基礎(chǔ)，較好地解決了其它并行設(shè)計(jì)環(huán)境尚未解決的問(wèn)題，并在巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)中得到了很好的應(yīng)用.
2、巨型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)描述及數(shù)據(jù)管理定義
構(gòu)件設(shè)在描述構(gòu)件設(shè)計(jì)過(guò)程時(shí)，E中的'有向弧表示設(shè)計(jì)步驟，V中節(jié)點(diǎn)表示產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，R記錄該設(shè)計(jì)步中所使用的工具及其所操作的數(shù)據(jù)版本.由定義1，設(shè)計(jì)過(guò)程描述如下t若工具r對(duì)數(shù)據(jù) 的第。版本進(jìn)行操作，產(chǎn)生數(shù)據(jù)“，則存在兩個(gè)實(shí)心節(jié)點(diǎn)口，∈V。
3、描述模型的應(yīng)用
YHEDE口一 是以設(shè)計(jì)巨型機(jī)為目標(biāo)的機(jī)電一體化工程設(shè)計(jì)環(huán)境，由產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)(內(nèi)含構(gòu)件設(shè)計(jì))、設(shè)計(jì)過(guò)程管理、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理、設(shè)計(jì)工具管理、項(xiàng)目管理(內(nèi)含產(chǎn)品進(jìn)度管理)等子系統(tǒng)構(gòu)成，集成了機(jī)械設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、ASIC設(shè)計(jì)等諸多CAD工具.其中.產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)管理、產(chǎn)品進(jìn)度管理均建立在( ，E.R)描述的基礎(chǔ)上.巨型機(jī)工程設(shè)計(jì)前，用戶(hù)先通過(guò)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)輸入巨型機(jī)的( ，E，R)描述，如機(jī)器由機(jī)柜構(gòu)成，機(jī)柜由不同的印制板組成，印制板包含ASIC芯片等等，并可以通過(guò)圖形方式顯示出來(lái)，構(gòu)件設(shè)計(jì)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)的對(duì)象必須是產(chǎn)品結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)子系統(tǒng)中描述的構(gòu)件.構(gòu)件設(shè)計(jì)有三種方式：1.輸入構(gòu)件的( ，E，R)設(shè)計(jì)描述;2.選用系統(tǒng)定制的設(shè)計(jì)流程;3直接選擇工具進(jìn)行設(shè)計(jì)，并用交互方式提交需要一致性檢查的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù) 無(wú)論采用哪一種方式設(shè)計(jì)，系統(tǒng)在調(diào)用工具前自動(dòng)檢查數(shù)據(jù)一致性并自動(dòng)將設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)存放在定義2所規(guī)定的目錄下.YHEDE設(shè)計(jì)環(huán)境對(duì)( ，E，R)的操作由凹部分構(gòu)成：輸入、存儲(chǔ)、顯示和應(yīng)用.輸入部分提供圖形、表格、語(yǔ)言三種方式.圖形方式提供節(jié)點(diǎn)與弧兩類(lèi)基本組件，用戶(hù)可按照結(jié)構(gòu)邏輯圖設(shè)計(jì)方式輸入( .E.R)描述;在表格輸入中，用戶(hù)以有向弧為基本單元.按照下述格式順序輸入：
(有向弧，屬性，層發(fā)擴(kuò)展標(biāo)記，直接后繼有向弧I，直接后繼有向弧2，? ，直接后繼有向弧n)并對(duì)每條需層次擴(kuò)展的有向弧必須輸入其下一層次的表格，YHEDE根據(jù)輸入內(nèi)容自動(dòng)產(chǎn)生節(jié) ;輸入語(yǔ)言的語(yǔ)法定義如下：
語(yǔ)言一BEGIN 節(jié)點(diǎn)描述有向弧描述END節(jié) 描述一節(jié)點(diǎn)，類(lèi)型{;節(jié)點(diǎn).類(lèi)型 .有向弧描述一基本語(yǔ)句{.基本語(yǔ)句} 層次擴(kuò)展}
基本語(yǔ)句一有向弧一始端節(jié) ，末端節(jié) ，屬性，層次擴(kuò)展標(biāo)記層次擴(kuò)展標(biāo)記一 ，IF層次擴(kuò)展一被擴(kuò)展的有向弧;語(yǔ)言任何方式輸入的( ，E，R)描述都轉(zhuǎn)化為下述格式存儲(chǔ)在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中：
(有向弧，始端節(jié)點(diǎn)，末端節(jié)點(diǎn)，屬性，層次擴(kuò)展標(biāo)記)并在表格和語(yǔ)言?xún)煞N輸入方式下，通過(guò)自動(dòng)作圖軟件記錄圖形信息，格式如下：
(節(jié)點(diǎn)， 軸坐標(biāo)，y軸坐標(biāo))(6-向弧，拐點(diǎn) 軸坐標(biāo)，拐電Y軸坐標(biāo))圖形顯示部分提供圖的縮放、屏幕滾動(dòng)、圖形修改等編輯功能.巨型機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、構(gòu)件設(shè)計(jì)、巨型機(jī)進(jìn)度管理的( ，E，R)輸入后.YHEDE便可以利用其描述信息管理巨型機(jī)的設(shè)計(jì)、數(shù)據(jù)以及進(jìn)度.
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