ПРОЕКТИРОВАНИЕ И МОДЕЛИРОВАНИЕ / 2008

Этап трассировки является одним из самых трудоёмких этапов конструкторского проектирования коммутационных плат. Очередная статья посвящена особенностям автоматической трассировки в САПР TopoR.

При разработке печатной платы наиболее важным этапом является установка правил проектирования, т.е. конструктивных и технологических ограничений. От него зависит вся последующая работа: размещение компонентов, трассировка печатных проводников и последующая верификация проекта. В данной статье будут рассмотрены правила проектирования и сфера их действия, описана процедура создания правила и разобраны примеры создания сложных правил с помощью запросов (Query).

Во второй части статьи демонстрируются моделирующие возможности пакета FLUX 10.1.2 в реализации этапов магнитостатического расчёта датчика скорости ферромагнитного зубчатого ротора.

Восемнадцатая часть курса продолжает знакомить с параметрами отчётов о выполнении процедуры анализа временных характеристик, который проводится после отображения логического описания проекта на физические ресурсы ПЛИС и после размещения и трассировки проектируемого устройства в кристалле, и параметрами полной временной модели разрабатываемого устройства. Рассматривается выполнение процесса реализации разрабатываемого устройства в ПЛИС с архитектурой FPGA. Приводятся необходимые сведения о структуре и содержании отчётов, формируемых на этом этапе.

В статье показано, что тепловые потери в планарных антеннах играют важную роль и должны учитываться при их проектировании; потери в металлических конструкциях антенны могут быть описаны с помощью модели резистивной поверхности, реализованной в программе HFSS; полоса пропускания антенны существенно влияет на её КПД.

В очередной статье, посвящённой системе автоматизированного проектирования печатных плат TopoR, рассматриваются особенности размещения компонентов.

В очередной статье серии рассмотрены вопросы первого этапа разработки печатной платы, касающиеся оформления конструктивных параметров.

Во второй части статьи демонстрируются моделирующие возможности пакета FLUX 10.1.2 в реализации этапов магнитостатического расчёта датчика скорости ферромагнитного зубчатого ротора.

Семнадцатая часть курса знакомит с параметрами отчётов о выполнении процедуры анализа временных характеристик, который проводится после отображения логического описания проекта на физические ресурсы ПЛИС и после размещения и трассировки проектируемого устройства в кристалле, и параметрами полной временной модели разрабатываемого устройства. Рассматривается выполнение процесса реализации разрабатываемого устройства в ПЛИС с архитектурой FPGA. Приводятся необходимые сведения о структуре и содержании отчётов, формируемых на этом этапе.

Статья знакомит читателей с мультиплексным протоколом для GSM-модулей Siemens, который позволяет реализовать дополнительные возможности управления и мониторинга. Приведено описание протокола и пример работы с модулем в виде программы на Delphi.

В очередной статье, посвящённой системе автоматизированного проектирования печатных плат TopoR, рассматриваются особенности разводки печатных плат с корпусами типа BGA.

Все редакторы схем похожи, однако, в Altium Designer имеется большое количество параметров и настроек. Его отличительными особенностями также являются проектная структура разработки (см. СЭ №№ 5 и 6, 2008) и непривычная для разработчиков процедура компиляции схемы и проекта. В данной статье будут рассмотрены наиболее важные настройки и инструменты редактора схем Altium Designer и описана процедура компиляции проекта.

Во второй части статьи демонстрируются моделирующие возможности пакета FLUX 10.1.2 в реализации этапов магнитостатического расчёта датчика скорости ферромагнитного зубчатого ротора.

В статье рассмотрен новый способ построения адаптивного фильтра, который позволяет эффективно выделять полезные сигналы от коррелированных помех даже в условиях, когда выборка наблюдений неклассифицирована. Данный способ имеет особое значение при фильтрации полезных сигналов на фоне дискретных коррелированных помех. Предложенный способ иллюстрируется примером фильтрации двухмодовой дискретной коррелированной помехи и полезного сигнала в одном элементе разрешения, при этом помеха эффективно подавляется, а полезный сигнал сохраняется неизменным.

В шестнадцатой части курса раскрывается содержание этапа реализации проектируемого устройства на базе ПЛИС с архитектурой FPGA. Приводится краткое описание основных параметров, предназначенных для управления процессами трансляции, отображения логического описания проекта на физические ресурсы ПЛИС, размещения и трассировки разрабатываемого устройства в кристалле.

Перед использованием автоматических процедур очень важно проверить правильность задания конструктивно-технологических ограничений. От этого зависит вся дальнейшая трассировка.

В статье приведены основные понятия о библиотеках и моделях компонентов в программе Altium Designer.

Пакет прикладных программ «Электрик» и его модификации осуществляет автоматизацию процесса проектирования схем электрических принципиальных узлов и аппаратуры, математическое моделирование и контроль правильности выполнения реализованной логики, передачу данных для проектирования печатных плат и конструкторской документации в единой среде проектирования. Пакет обеспечивает генерацию управляющих тестов проверки образцов на этапе изготовления, а также выпуск программно-методической документации испытаний узлов и РЭА на автоматизированных средствах контроля.

В очередной части курса описан процесс выполнения этапа реализации (implementation) разрабатываемого устройства на базе кристаллов с архитектурой CPLD. Приводится краткое описание структуры отчётов о выполнении этапа размещения и трассировки, а также результатов статического временного анализа. Рассматриваются параметры и выполнение этапа полного (временного) моделирования проектируемого устройства. Приводятся необходимые сведения о создании конфигурационной последовательности для разрабатываемого проекта и программировании ПЛИС семейств CPLD с помощью модуля iMPACT пакета САПР серии Xilinx ISE.

Приведены примеры программирования ЦПОС Blackfin с использованием отладочного модуля STAMP. На основе программы расчёта числа π методом Монте-Карло предложен новый способ оценки производительности ЦПОС.

В статье описана российская программа топологической трассировки TopoR (Topological Router), предназначенная для проектирования печатных плат, предварительно подготовленных в форматах PCAD ASCII PCB, PADS ASCII PCB или DSN.

Среди российских разработчиков печатных плат наиболее популярной является линейка программ PCAD, о приостановке разработки которой было объявлено в 2007 г. Взамен PCAD фирма Altium предлагает полный пакет сквозного проектирования Altium Designer 6, более известный под названием Protel.

В статье рассмотрено применение программного пакета FLUX версии 10.1.2 компании Cedrat для расчёта автомобильных магнитоуправляемых датчиков положения и скорости.

Четырнадцатая часть курса знакомит с содержанием этапа реализации (implementation) проектируемых устройств в кристаллах ПЛИС семейств CPLD. Рассмотрен этап реализации разрабатываемого устройства в кристаллах с архитектурой CPLD. Приводится краткое описание структуры отчётов о выполнении этапа размещения и трассировки и результатов статического временного анализа.

В статье изучаются моделируемые, но несинтезируемые конструкции языка VHDL для двух широко распространённых синтезаторов логических схем - синтезатора XST, входящего в состав системы Xilinx ISE сквозного проектирования программируемых логических интегральных схем фирмы Xilinx, и синтезатора Leonardo фирмы Mentor Graphics. Статья предназначена для специалистов, занимающихся проектированием цифровых систем и знакомых с основными элементами языка VHDL.

В статье рассматривается методика создания источников преднамеренных помех сигналам с аналоговой модуляцией. Эти источники помех предназначены для моделирования реальных условий работы приёмопередающей радиоэлектронной аппаратуры, использующей сигналы с аналоговой модуляцией. Статья может оказаться полезной разработчикам такой аппаратуры.

В статье представлена информация о методах аналитической оценки и практической отбраковки электронной компонентной базы индустриального уровня качества, предназначенной для использования в бортовых системах космических аппаратов, функционирующих в открытом космосе.

Проанализированы условия возникновения в интегральных схемах кратковременных импульсов, вызванных отдельными ядерными частицами. Приведены упрощённые модели оценки ионизационной реакции при воздействии отдельных ядерных частиц и выходной электрической реакции изделий. Представлены результаты экспериментальных исследований выходной реакции интегральных микросхем, широко применяемых в радиоэлектронной аппаратуре.

Тринадцатая часть курса знакомит с содержанием этапа реализации (implementation) проектируемых устройств в кристаллах ПЛИС семейств CPLD. Приводятся необходимые сведения о назначении и возможных значениях параметров процесса размещения и трассировки, выполняемого с помощью средств САПР серии Xilinx ISE. Рассмотрен этап реализации разрабатываемого устройства в кристаллах с архитектурой CPLD. Приводится краткое описание структуры отчётов о выполнении этапа размещения и трассировки и результатов статического временного анализа.

В статье рассматривается методика разработки источников импульсно-модулированных сигналов, предназначенных для использования в системах схемотехнического моделирования радиоэлектронных устройств. Материал статьи может оказаться полезным разработчикам радиоэлектронной аппаратуры, в которой применяются импульсно-модулированные сигналы.

Статья посвящена проблеме синтеза двухканальных совершенных банков решетчатых фильтров без умножителей; предложены алгоритмы её решения на основе вариации исходных параметров. Особенностью алгоритмов является включение в них процедуры выбора варианта спектральной факторизации передаточной функции фильтра. На конкретном примере синтеза банка показано, что это позволяет дополнительно увеличить ослабление АЧХ в полосе задерживания и/или упростить реализацию. Полученные результаты превосходят известные из литературы решения

Рассматриваются вопросы построения математических моделей алгоритмов адаптивной фильтрации нестационарных сигналов, а также проблемы инициализации, обеспечивающей математическую эквивалентность алгоритмов в пределах классов адаптивных фильтров. Алгоритмы составляют прикладную библиотеку адаптивной фильтрации, реализованную в среде MATLAB и на языке Assembler СБИС отечественной серии «Мультикор».

Предложены новые технологии разработки алгоритмических и программных средств в системах сжатия многомерных сигналов. Данные технологии основаны на применении многомерных многоскоростных систем, оптимизированных методов частичной сортировки вейвлеткоэффициентов и предназначены для современных, высокопроизводительных видеоплат.

В статье рассматриваются особенности формирования сигнала в микроболометрах, а также различные методы маскировки дефектных пикселей, возникающих в микроболометрических датчиках тепловизионных приборов.

Рассмотрены методы конвейерного частотного преобразования (PFT) и взвешенного перекрывающегося сложения (WOLA), использующие гетеродинирование, прореживание и преобразование Фурье. Описана канальная структура банка цифровых фильтров. Приведены амплитудно%частотные характеристики сигналов на выходах различных каналов банка цифровых фильтров.

Статья посвящена проблеме синтеза разреженных цифровых фильтров низких частот с конечной импульсной характеристикой, применяемых в антенных решётках для ультразвукового сканирования. В работе приведён критерий оптимальности таких фильтров в контексте разреженности их структуры, рассмотрены пределы оптимизации и предложены методы уменьшения вычислительных затрат.

В статье рассмотрены современные графические и многоядерные микропроцессоры с параллельной архитектурой G80 nVidia, CELL (IBM) и Intel Core с точки зрения их эффективного применения в масштабируемых нейрокомпьютерных конфигурациях. Приведены результаты,полученные в рамках проекта по разработке пакета программ для решения плотных систем линейных алгебраических уравнений и задач газовой динамики. Описаны методы программно-аппаратного моделирования нейросетевых вычислений на базе графических плат nVidia (G7), а также на базе кластеров, оснащённых такими платами, и кластеров из обычных компьютеров, связанных локальной сетью.

В двенадцатой части курса приведена информация о назначении и возможных значениях параметров процесса синтеза, выполняемого с помощью средств XST САПР серии Xilinx ISE, с целью последующей реализации проектируемого устройства на базе ПЛИС с архитектурой FPGA. Рассмотрены отличия в структуре и содержании отчёта о ходе выполнения и результатах этапа синтеза при использовании кристаллов с различной архитектурой.

В работе рассмотрена методика разработки программного обеспечения на основе нейросетевых алгоритмов для специализированного оборудования, которое предназначено для проведения анализов веществ на заражённость какими-либо вирусами. Цель работы программы - распознавание на цифровом изображении, полученном с микроскопа, специальных магнитных частиц, реагирующих на наличие вирусов в пробе.

Введение в России ГОСТ Р 51317 и ГОСТ Р 51318 и обязательной сертификации радиоэлектронной аппаратуры на электромагнитную совместимость усложнило жизнь разработчикам РЭА: заказчики стали требовать сертификат соответствия новым нормативным документам. Публикуемая статья призвана ответить на возникающие в этой связи вопросы и предложить пути их решения.

В одиннадцатой части курса рассмотрен процесс выполнения этапа синтеза разрабатываемого устройства. Приводится описание структуры отчёта о выполнении этапа синтеза.

Предложен метод повышения эффективности рентгенолюминесцентной селекции алмазов от других люминесцирующих минералов в сепараторах алмазов на основе цифровой автокорреляционной обработки. Данный метод реализован в виде программируемого аналого-цифрового блока регистрации, сопряжённого с персональным компьютером.

Статья посвящена применению программного пакета «Нейроматематика» для решения сложных прикладных задач с помощью нейронных сетей. Приведено описание его модулей, используемых для решения задач аэродинамики, а также результаты вычислений на тестовых прикладных задачах.

В статье приведено сравнение скорости подсчёта контрольной суммы CRC16 последовательным (побитовым) и табличным программными алгоритмами, реализованными на ассемблере микроконтроллеров серии AVR фирмы Atmel. Контрольная сумма рассчитывалась для интерфейса USB.

Описывается методика строгого электродинамического моделирования квадрифилярной антенны с использованием коммерческого программного обеспечения HFSS, CST MWS и MWO.

В десятой части курса основное внимание уделено изучению содержания и выполнения этапа синтеза разрабатываемого устройства. Представлена информация о назначении и возможных значениях параметров процесса синтеза, выполняемого с помощью средств XST САПР серии Xilinx ISE, для последующей реализации проектируемого устройства на базе ПЛИС с архитектурой CPLD. Рассмотрен процесс выполнения этапа синтеза разрабатываемого устройства. Приводится описание структуры отчёта о выполнении этапа синтеза.

В продолжении статьи приведён расчет фильтрации помех кольцом АФАП с ДДПКД.

Статья посвящена применению программного пакета «Нейроматематика» для решения сложных прикладных задач с помощью нейронных сетей. Приведено описание его модулей, используемых для решения задач аэродинамики, а также результаты вычислений на тестовых прикладных задачах.