Рівні та аспекти проектування МКС

Основні задачі функціонально-логічного і програмного рівнів:

– деталізація функцій, що виконуються кожним блоком і пристроєм;

– розробка функціональних і принципових схем всіх пристроїв;

– алгоритмічна реалізація функцій, що виконуються програмним шля-

хом, і представлення алгоритмів на одній з прийнятих алгоритмічних мов або Асемблері;

– синтез контролюючих і діагностичних тестів.

На схемотехнічному і мікропрограмному рівнях розробляються принципові схеми та найпростіші програмні модулі, здійснюється запис робочих програм в постійний запам’ятовуючий пристрій (ПЗП) ОМК.

Конструкторський аспектвключає в себе ієрархічні рівні проектування стояків, панелей, типових елементів заміни (ТЕЗів), модулів і кристалів (чипів) інтегральних мікросхем.

Технологічний аспектвключає в себе ієрархічні рівні визначення принципової схеми технологічного процесу, тобто складу і послідовності етапів виготовлення МКС, розробки маршрутів технологічних процесів, визначення складу і послідовності операцій, вибір баз і групи технологічного обладнання, проектування технологічних операцій.

Блоково-ієрархічний підхід, розглянутий вище, дозволяє досить просто розподілити, у разі необхідності, інтелект пристроїв або систем між декількома мікроконтролерами. При цьому кожну глобальну задачу або навіть задачу меншої розмірності можна "доручити" вирішувати окремому мікроконтролеру. Очевидно, що в цьому випадку неминуче виникає задача організації хороших інтерфейсних зв'язків як між окремими ОМК і МКП, так і між МКП і ЕОМ, що знаходяться на більш високому рівні ієрархії в МКС (наприклад, в локальних керуючих мережах на основі ОМК). Причому, для зв'язку ОМК в межах одного МКП доцільно використати більш прості (нестандартні) інтерфейси. Стандартні ж інтерфейси типу I2C або RS-232 краще використовувати для обміну даними між МКП або МКП і ЕОМ в межах однієї МКС.

На кожному із рівнів, що розглядаються, розробнику доводиться вирішувати задачі синтезу і аналізу. Метою задачі синтезу є отримання конкретних варіантів апаратури, що проектується, а метою задачі аналізу – вивчення властивостей варіантів апаратури та їх оцінка.

Відрізняють структурний і параметричний синтез. Мета структурного синтезу – отримання структури пристрою, тобто складу елементів і способу зв'язку їх між собою. Задачу вибору оптимальної структури називають структурною оптимізацією. Мета параметричного синтезу – визначення числових значень параметрів елементів і пристроїв, причому задачу отримання оптимальних значень параметрів називають параметричною оптимізацією.

При вирішенні задач аналізу використовують моделі системи, що проектується. Відрізняють фізичні та математичні моделі. Фізичними моделями є різного роду макети, стенди. Математична модель – це сукупність математичних об'єктів (чисел, змінних, векторів, множин і т.п.) та відношення між ними, яка адекватно відображає властивості об'єкта, що проектується. Математичні моделі можуть бути функціональними, якщо вони відображають фізичні або інформаційні процеси, які протікають в об'єкті, що моделюється, і структурними, якщо вони відображають тільки структурні (в тому числі й геометричні) властивості об'єктів.

Функціональні моделі, як правило, задаються у вигляді аналітичних співвідношень, а структурні – у вигляді графів і матриць. При проектуванні МКС, розробці та відлагодженні програм функціонування МКП широко використовують функціональні моделі роботи МКП, що реалізовуються на ЕОМ.