noannb Számítógépek automatizált tervezése

nOannb *

D R A S N Y

H l R A DA S I t C M H I K A l T U D O M Á N Y O S

tOTISlítEI

LÁMA

J Ó Z S E F

Számítástechnikai Koordinációs

Intézet

Számítógépek automatizált tervezése BTO:

Napjainkban a számítógépek a legbonyolultabb m ű ­ szaki berendezések közé tartoznak, és így tervezésük igen sok szellemi m u n k á t igényel. Ugyanakkor a szá­ mítógépek térhódítása a szellemi munka gépesítése területén egyre növekszik. Kézenfekvő a megoldás: használjunk számítógépeket a számítógépek tervezé­ sére, legyen a tervezés a u t o m a t i z á l t . Az elmúlt évtizedben elsősorban a nagy számító­ gépgyártó cégek ( I B M , I C L ) dolgoztak k i program­ rendszereket a tervezés automatizálása céljából. Ezek a programok a cég saját konstrukcióinak terve­ zésére készültek; m á s i r á n y ú felhasználásukra nincs mód, elsősorban a t i t o k t a r t á s , másrészt a speciális alkalmazási t e r ü l e t m i a t t . A 60-as évek végén meg­ jelenő software-cégek viszont m á r eladásra és főleg felhasználásra k í n á l n a k olyan programokat, amelyek a tervezés egy-egy részfeladatát meg t u d j á k oldani. A legtöbb ilyen program á r a m k ö r ö k analízisével és szintézisével, valamint nyomtatott á r a m k ö r ö k ter­ vezésével és rajzolásával kapcsolatos. Magyarországon az elektronikus á r a m k ö r ö k szá­ mítógépes tervezésére komoly és megalapozott t e v é ­ kenység indult meg, és m á r s z á m o t t e v ő e r e d m é n y e k vannak ezen a t e r ü l e t e n . A programokat a készítő intézmények elsősorban saját céljaikra készítették, de foglalkoznak azok értékesítésével is ( T K I , M I K I ) . A hazai számítógépgyártás terén mostanáig hiányoz­ tak az a d o t t s á g o k arra, hogy egy nagyobb tervezési szakasz a u t o m a t i z á l á s a megtörténjen, de igények sem jelentkeztek erre különösebben. A most végre­ h a j t á s alatt álló számítástechnikai program viszont lehetővé és sürgetővé teszi ilyen programrendszer létrehozását. Jelenleg t ö b b helyen is folyik a számító­ gépek konstrukciós tervezését elősegítő program­ rendszer kidolgozása, de sehol sem a g y á r t ó cégnél. Ennek oka az, hogy a g y á r t á s terén h a g y o m á n y o k k a l rendelkező intézményeknek nincs erre a célra elegen­ dő kapacitásuk. A hazai helyzet specialitása t o v á b b á , hogy t ö b b vállalatnál készülnek digitális berendezések azonos konstrukciós elvek szerint, ami lehetővé teszi az elké­ szült programok t ö b b helyen t ö r t é n ő hasznosítását. B e é r k e z e t t : 1972. I I I . 4.

6S1.3.001.2;6S1.3.06

T u l a j d o n k é p p e n ez teszi vagy teheti kifizetődővé a programok kidolgozói s z á m á r a a r e n d k í v ü l nagy munka- és gépidő-befektetést. E cikk beszámol a Számítástechnikai Koordinációs I n t é z e t b e n kidolgozás alatt álló és részben m á r meg­ valósított programrendszer általános tulajdonságai­ ról. Ismerteti a teljes t ö m b v á z l a t o t , és m a g y a r á z a t o t fűz az egyes műveletekhez. A programok kipróbálásához és f u t t a t á s á h o z ren­ delkezésre áll az S z K I Siemens 4004/45-ös számító­ gépe. Ennek operatív t á r k a p a c i t á s a 128 kbyte, ezen­ kívül 4 mágnesszalag és 3 mágneslemez-tároló is tar­ tozik a konfigurációba. A z 1972-ben v á r h a t ó bővítés k ö v e t k e z t é b e n a lemezes tárolók száma 4-re vagy 5-re növekszik és ez m á r teljes m é r t é k b e n meg fog felelni a programrendszer által t á m a s z t o t t összes igé­ nyeknek.

1. Általános szempontok A programrendszer kialakításakor a l a p v e t ő szem­ pont az volt, hogy az egész konstrukciós tervezést vagy annak lehetőleg nagy, összefüggő szakaszát le­ fedje. Abban az esetben, ha a tervezési folyamatban kézi és gépi szakaszok v á l t o g a t j á k egymást, a gépi módszerek erősen vesztenek h a t é k o n y s á g u k b ó l . A k é t tervezési m ó d m á s - m á s f o r m á b a n igényli a beme­ neti adatokat, és másféle formában adja az e r e d m é ­ nyeket. A különböző módszerekkel v é g r e h a j t o t t sza­ kaszok közti á t m e n e t e k n é l felesleges m u n k a k é n t j elentkezik a szükséges formai á t a l a k í t á s , amely m é g p ó t ­ lólagos h i b á k forrása is lehet. Ennek elkerülése v é ­ gett olyan tervezési m u n k á k a t is a u t o m a t i z á l n i kell, amelyek a tervező számára nem jelentenek különö­ sebb p r o b l é m á t vagy nem igényelnek hosszabb i d ő t . A k i t ű z ö t t közvetlen cél az, hogy egy adott integrált á r a m k ö r i rendszer (Texas SN 74 N ) báziselemeiből felépített logikai t e r v alapján számítógéppel lehessen előállítani a nyomtatott á r a m k ö r i lapok ( k á r t y á k ) és a k á r t y á k b ó l összeállított k á r t y a b l o k k o k g y á r t á s i dokumentációját, az üzemeltetési d o k u m e n t á c i ó k közül pedig azokat, amelyeket géppel lehet elkészí­ teni, és meg lehessen oldani a k á r t y á k és k á r t y a b l o k -

193

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X I I I . É V F . 7. SZ.

kok g y á r t á s u t á n i automatikus ellenőrzését. Mindezt úgy kell elérni, hogy valamennyi tervezési szakaszt automatizáljuk. A mondottak ellenére egyes tervezési szakaszokat olyan formában kell programozni, hogy ezek a prog­ ramok a teljes rendszertől függetlenül, önállóan is a l k a l m a z h a t ó k legyenek. Tipikus példa erre a nyom­ t a t o t t á r a m k ö r i lapok n y o m t a t á s á n a k a megterve­ zése. Ez a részprogram önállóan is felhasználható, aminek t ö b b előnye is van. Olyan kis berendezések k á r t y á i is megtervezhetők, ahol a teljesen automati­ zált tervezésnek nem lenne értelme vagy lehetősége. A program m á r akkor is a l k a l m a z h a t ó , amikor a tel­ jes programrendszer még nincs készen. E z é r t ezt a feladatot érdemes á l t a l á n o s a b b esetekre is megoldani. Az a u t o m a t i z á l t tervezés nem zárja k i , sőt h a t á ­ rozottan igényli a tervezés m e n e t é b e való emberi be­ a v a t k o z á s t . A programok nagy része heurisztikus el­ járásokon alapszik, és így sok esetben nem lehet jobb e r e d m é n y t kapni az ember által elérhetőnél. Ilyenkor szükség van az e r e d m é n y e k módosítására, figyelem­ be véve az első lépésben kapott megoldást. Számos esetben nem lehet teljesen h ű e n algoritmizálni az egyes tervezési szakaszokat, sokszor pedig el kell hagyni bizonyos szempontokat a megoldás o p t i m á ­ lásakor, mert a program t ú l hosszú vagy t ú l bonyo­ l u l t lenne. A program által ilyen okokból e l k ö v e t e t t h i b á k a t k i kell j a v í t a n i . A legkedvezőbb módszer a számítógéppel való állandó, közvetlen, k é t i r á n y ú kapcsolat létrehozása lenne, grafikus display és fény­ ceruza segítségével. Megfelelő eszközök h i á n y á b a n erről le kellett mondanunk. A jelenlegi megoldás sze­ r i n t a program szakaszos felépítésű, és minden sza­ kasz lefutása u t á n lehetőség van a s o r n y o m t a t ó n ka­ pott eredmények ellenőrzésére, a szükséges változ­ t a t á s o k bevitelére és a programszakasz ismételt fut­ t a t á s á r a kedvezőbb eredmények elérése céljából. Nemcsak a tervezés folyamán, hanem annak befejeztével is szükség lehet v á l t o z t a t á s o k bevezeté­ sére. A g y á r t á s vagy az élesztés és bemérés során gyakran derülnek k i olyan hibák, amelyek csak a tervek módosításával, esetleg csak a logikai terv m e g v á l t o z t a t á s á v a l küszöbölhetők k i . Ilyen esetek­ ben t ú l költséges lenne a teljes programrendszert újra lefuttatni, ezért külön programrészek gondoskodnak a változás h a t á l y a alá eső tervek módosításáról és a v á l t o z t a t á s o k következetes bevezetéséről a gépen belül és a d o k u m e n t á c i ó k b a n . A programok igen sok bemeneti adatot igényelnek és sok a kimeneti adat is. Az adatok a legkülönbözőbb formában jelentkeznek és a gép különböző f o r m á b a n adja k i ezeket (rajzok, t á b l á z a t o k , szövegek). A ma­ gas szintű programozási nyelvek közül a F O R T R A N nyújtja ezen a t é r e n a legkedvezőbb leírási módot, ezért célszerű ezt a nyelvet használni a programok megírásához. Sok esetben szükség van azonban ala­ csonyabb szintű nyelv h a s z n á l a t á r a is; ezeket a ré­ szeket Assembler nyelven lehet írni.

definiálható tervezési szakasszal kapcsolatosak. Egyegy blokk megkapja a logikai terv gépen belüli leírá­ sát a m á r kiszámított valamennyi adattal együtt, ezenkívül a tervezőnek kell külön megadnia a feladat megoldásához szükséges konstrukciós adatokat, a tervező előírásait képviselő kezdeti adatokat és a program futását vezérlő adatokat, ha az nem rögzí­ tett m ó d o n történik. Az á b r á n csak a legfontosabb és jellemző bemeneti és kimeneti adagokat t ü n t e t t ü k fel, úgyszintén az egyes blokkok közti kapcsolatokat is leegyszerűsített formában jelöltük. 2.1 Logikai

A logikai tervezés szakasza a folyamatábrán csak a teljesség kedvéért szerepel, mivel a logikai terv előállítása h a g y o m á n y o s m ó d o n történik. A logikai terv á l t a l á b a n és i t t is feltételezetten logikai rajz for­ májában készül el, a digitális rendszer strukturális (jtart

194

^

Logikai tervezés

(Kezdett I 'Vezérlő sJ—i_ kártuák\——'

• LT gepi leí­ rás és szim.

(KonstrKezdeti adatok

*

Kártyára bontás

(Konstr. I Kezdeti loj—i adatok 1

•

Kártyák nyomtatása

{Konstr. adatok (Konstr Kezdeti aj—1_ adatok F - — i

'Konstr. adatok

Huzalozás tervezése

fbst-proc. «| \Aufómatái programok t

Dokumentáció készítése

'Vezérlő hártyák

üiagn. tesztek készítése

1. ábra.

Logikai

Post-proc. programok

'Vezérlő kártyák

2. Folyamatábra A teljes programrendszer folyamatábrája az 1. á b r á n l á t h a t ó . Ezen külön blokkban t ü n t e t t ü k fel a nagyobb programrészeket, amelyek valamely jól

tervezés

A programrendszer f o l y a m a t á b r á j a

D R A S N Y J . : SZÁMÍTÓGÉPEK AUTOMATIZÁLT T E R V E Z É S E

tervéből kiindulva. A tervezésnél figyelembe kell venni a realizáláshoz megadott integrált á r a m k ö r i készletet (IC katalógus), t o v á b b á m á s , i t t nem rész­ letezett előírásokat (specifikáció, s z a b v á n y o k stb.). 2.2 A logikai terv gépi leírása és

szimulációja

Ahhoz, hogy egy logikai rendszer konstrukciós ter­ vét elkészíthessük, szükség van a logikai tervnek a számítógépen belüli leírására, vagyis a logikai terv ( L T ) modelljének a felépítésére. Ez a modell fog k i ­ indulási alapul szolgálni a t o v á b b i tervezéshez. A logikai tervet, amely logikai rajzként áll rendel­ kezésre, számítógépes feldolgozásra alkalmas formá­ ra kell á t a l a k í t a n i . Ennek az előkészítő m u n k á n a k az egyik szakasza a logikai rajz leírása, azaz az ismer­ tetésre kerülő programrendszer esetében a táblázatos formára való á t a l a k í t á s . A z á t a l a k í t á s m e g h a t á r o z o t t szabályok szerint történik, ennek során a logikai terv adatait adatlapokra kell rávezetni. E z u t á n az adatlapok t a r t a l m á t l y u k k á r t y á r a kell lyukasztani' és a számítógéppel beolvastatni. Az előkészítéshez tartozik még egy integrált á r a m ­ köri katalógus gépen belüli létrehozása is. Ezt külön program készíti el, amelyet az á b r á n nem t ü n t e t t ü n k fel. Az IC katalógus jelenleg a Texas SN 74 N sorozat 20 leggyakrabban használt típusát tartalmazza, de lehetőség van tetszőleges t o v á b b i bővítésekre. Az a d a t k á r t y á k beolvasása során m e g t ö r t é n i k az adatok szintaktikai ellenőrzése is. A program az adat­ megadás hibáit ellenőrzi, és az elkövetett h i b á k a t s o r n y o m t a t ó n kijelzi. Adathiba esetén a program f u ­ tása leáll és a hibák kijavítása u t á n újra kell kezdeni a beolvasást. Ha a program a szintaktikai ellenőrzés során nem t a l á l t h i b á t , akkor hozzáfog az alapadatok és a leírt kapcsolás ellenőrzéséhez. Felismeri és kijelzi a követ­ kező h i b á k a t : — k é t különböző jel ugyanazon az érintkezőn, — bekötési rendellenességek, — tilos összekötések, — aszinkron hálózatot eredményező visszacsato­ lás. Az á r a m k ö r ellenőrzése u t á n újra kell kezdeni a futtatást, ha a program h i b á t jelzett, és azokat a tervező kijavította. A hibajegyzékből l á t h a t ó , hogy a program az aszinkron csatolásokat h i b á n a k tekinti, és nem tudja kezelni. Az ellenőrzés és a szimuláció csak szinkron szekvenciális hálózatokra alkalmaz­ ható. A kétszeres ellenőrzés u t á n a program a logikai hálózat adatait a számíthatóság szempontjából alkal­ mas formába rendezi és így tárolja. A logikai tervnek ezt a formáját tekintjük alapnak a t o v á b b i számítá­ sokhoz, ez a logikai terv gépi leírása, a logikai terv modellje ( L T ) . A logikai terv modelljének b i r t o k á b a n a program különböző á r a m k ö r i vizsgálatokat t u d végezni, és meg­ oldható a működés szimulálása is. Ezeknek a vizsgá­ latoknak a célja az, hogy a kapcsolásban és a m ű k ö ­ désben rejlő hibák még a konstrukciós tervezés meg­ kezdése előtt kiderüljenek. í g y elkerülhető a hibás tervek realizálása, a l e g y á r t o t t berendezésen való h i ­ bakeresés művelete, valamint a hibás konstrukciós tervek megvalósításához szükséges munka.

Az á r a m k ö r i vizsgálatok során vezérlő k á r t y á k k a l lehet kérni bizonyos feladatok elvégzését. A tervező így maga választja meg, hogy milyen adatokat k é r és milyeneket nem. Bizonyos vizsgálatokhoz kezdeti adatokat kell megadni, ez is a tervező feladata. A z elvégezhető vizsgálatok a k ö v e t k e z ő k : — A megépítéshez szükséges IC tokok s z á m á n a k m e g h a t á r o z á s a t í p u s o n k é n t és összesítve. — Minden báziselem tényleges terhelésének meg­ h a t á r o z á s a . A t ú l t e r h e l t elemek kijelzése. A sza­ bad kollektoros kimenetekre csatlakozó ellen­ állások értékének kiszámítása. — Késleltetési idő kiszámítása b á r m e l y k é t meg­ adott p o n t p á r k ö z ö t t , valamennyi ú t r a nézve. — Logikai egyenlet felírása b á r m e l y adott pontra. — Azon báziselemek kiírása, amelyek kimenetén a logikai szint értéke a vezérléstől függetlenül állandó. A vizsgálatok e r e d m é n y é t a program sornyomta­ t ó n kiadja, a h i b á k a t külön kijelzi. A logikai szimuláció elvégzését szintén a tervező kérheti egy vezérlő k á r t y a segítségével. A szimuláció során megállapítható b á r m e l y csomóponton lévő lo­ gikai jel értéke a bemenőjelek és a t á r o l ó k belső álla­ p o t á n a k tetszőleges kombinációja esetén. Kezdeti a d a t k é n t szükség van a tároló elemek kezdeti állapo­ t á r a és a bemeneti változók értékére. Bemeneti jelsorozatok megadása esetén a program e r e d m é n y e a vizsgált pontokon lévő jelek idődiagramja. A szimuláció u t á n a tervező — a vizsgálatok ered­ ményeinek felhasználásával — eldöntheti, hogy szük­ séges-e a logikai terven v á l t o z t a t á s t végrehajtani. H a igen, akkor a folyamatban a megfelelő helyen, valószínűleg még a logikai tervben el kell végeznie a megfelelő módosításokat. H a nem, akkor el lehet kezdeni a konstrukciós tervezési feladatokat. A szimulációs eljárásokról és a programról e szám m á s helyein részletes ismertetés t a l á l h a t ó [9], [10]. 2.3 Kártyára

bontás

A logikai tervet báziselemek összekötött halmaza alkotja. A konstrukciós tervezés során a báziseleme­ ket IC tokokban kell elhelyezni, az IC tokokból k á r ­ t y á k a t , a k á r t y á k b ó l k á r t y a b l o k k o k a t kell összeállí­ tani. A t á r g y a l t tervezési programrendszer az egy k á r t y a b l o k k n á l nem nagyobb konstrukciós egység­ ben elhelyezhető logikai rendszerek tervezését oldja meg. Ez összhangban van a v á r h a t ó hazai fejleszté­ sekkel, mivel a kifejlesztésre kerülő berendezések t ú l n y o m ó többsége nem tartalmaz ezer IC t o k n á l t ö b b e t , és így nem haladja meg a k á r t y a b l o k k m é r e ­ t é t . Az ennél nagyobb berendezéseket kézi ú t o n rész­ letekre lehet bontani, és a z u t á n az egyes részekre al­ k a l m a z h a t ó a t á r g y a l t tervezési eljárás. A konstrukciós tervezés első feladata a logikai rendszer olyan részekre t ö r t é n ő felbontása, amelyek egy k á r t y á n elhelyezhetők. A cél az, hogy minél ke­ vesebb k á r t y á r a legyen szükség, ezen belül pedig az, hogy a k á r t y á k közti összekötő vezetékek száma minimális legyen. A számítógépes tervezésnél nem v e t t ü k figyelembe azokat a szempontokat, amelyek kézi tervezésnél mindig szerepet j á t s z a n a k : a felbontás funkcionális

195

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X I I I . É V F . 1. SZ.

egységek szerint történjék, és lehetőleg minél t ö b b azonos felépítésű k á r t y a legyen. A tervező azonban adhat meg kezdeti előírásokat egyes k á r t y á k tartal­ m á r a v o n a t k o z ó a n , és így i r á n y í t h a t j a a tervezés menetét. A programban állandó korlátozó feltételként sze­ repelnek a k ö v e t k e z ő k : — A z egy k á r t y á n lévő báziselemek teljesen kitöl­ t ö t t IC tokokat eredményezzenek. Részlegesen k i t ö l t ö t t tok a teljes rendszerben csak típuson­ k é n t egy darab lehet. — Az egy k á r t y á n lévő IC tokok száma nem ha­ ladhat meg egy adott értéket. — Az egy k á r t y á r ó l kimenő vezetékek száma nem haladhat meg egy adott értéket. Ezek a korlátozások a konstrukciós a d a t o k b ó l ( k á r t y a m é r e t , csatlakozótípus), t o v á b b á az IC kata­ lógus a d a t a i b ó l a d ó d n a k . A program eredménye s o r n y o m t a t ó n jelenik meg és azokat a tervező vagy módosítja, vagy elfogadja. Az u t ó b b i esetben a programot t o v á b b kell folytatni és ekkor az újonnan s z á m í t o t t adatok kerülnek be a logikai terv leírásába. í g y jön létre a logikai terv egy b ő v í t e t t modellje, az L T / 1 modell. 2.4 Kártyák

nyomtatása

A k á r t y á r a b o n t á s e r e d m é n y e k é n t k i a d ó d o t t az egy k á r t y á r a kerülő báziselemek listája, az L T / l - b ő l így megállapítható a k á r t y á n belüli összekötések és a k á r t y á r ó l kimenő jelek leírása is. Ezek alapján elvé­ gezhető a k á r t y á k konstrukciós tervezése: — az IC tokok összeállítása báziselemekből, — az IC tokok helyének meghatározása, — az IC tokok közti összekötések n y o m v o n a l á n a k megtervezése, kétoldalas nyomtatott lapokat feltételezve. A program kiindulásként megkapja az L T / 1 mo­ dellt és az IC katalógust, amelynek adatai gépen be­ lül vannak t á r o l v a . L y u k k á r t y á n kell beadni a k á r ­ tya kialakítására v o n a t k o z ó konstrukciós adatokat, valamint az IC tokok elhelyezésére és a nyomvonalak kijelölésére v o n a t k o z ó előírásokat és korlátozásokat (kezdeti adatok). A program e r e d m é n y e k é n t kapott n y o m t a t á s i tervről s o r n y o m t á t ó n v á z l a t o t kaphatunk, és ennek alapján t u d ismét a t e r v e z ő dönteni a továbbfolyta­ tásról vagy v á l t o z t a t á s r ó l . Előfordulhat, hogy egy k á r t y á n belül sem a program, sem a tervező nem tudja valamennyi összekötést megvalósítani. Ebben az esetben nemcsak a n y o m t a t á s tervezését, hanem a k á r t y á r a kerülő elemek s z á m á t is módosítani kell, azaz vissza kell térni a k á r t y á r a bontás műveletéhez. A n y o m t a t á s sikeres megtervezése u t á n előállít­ h a t ó az L T / 2 modell, amely az egyes k á r t y á k konst­ rukciójára vonatkozó összes adatokat tartalmazza. A n y o m t a t á s t tervező programról m á s helyen részletesebb leírás t a l á l h a t ó , ezért i t t nem t é r ü n k k i t o v á b b i részletekre [13]. 2.5- Post-processor programok

(kártya)

A n y o m t a t á s i ú t v o n a l a k kijelölésével a k á r t y á k •konstrukciós tervezése megoldódott, de a sornyom­ t a t ó n kiadott n y o m t a t á s i vázlat vagy n y o m t a t á s i

196

terv nem t e k i n t h e t ő gyártási dokumentációnak. A k á r t y á k g y á r t á s á n a k megkezdéséhez mérethelyes film vagy m é r e t a r á n y o s n y o m t a t á s i rajz (fotosablon) szükséges. A rajzot kézzel is el lehet készíteni a kapott topológiai elrendezés b i r t o k á b a n , de a munka megle­ hetősen hosszadalmas, és a pontosság is sok k í v á n n i ­ valót hagy maga u t á n . Rajzgép alkalmazásával időt lehet m e g t a k a r í t a n i , és a hiba is megfelelő értéken t a r t h a t ó . Az L T / 2 mo­ dell adatai alapján bármely rajzgéphez elő lehet állí­ t a n i a vezérlő információt a k á r lyukszalagon, a k á r mágnesszalagon. Még 1970-ben elkészült a TAL—1 nevű program, amely a ZUSE g y á r t m á n y ú Graphomat rajzgéphez állítja elő a vezérlő lyukszalagot, kézzel tervezett n y o m t a t á s i v á z l a t adatai alapján. További postprocessor program készíthatő numerikus vezérlésű fúrógépek vezérlő szalagjainak az előállítására is. 2.6 Hátoldali

huzalozás

A n y o m t a t á s tervezése során meghatározásra ke­ r ü l t e k azok az érintkezők, amelyek a k á r t y á k r ó l k i ­ menő jeleket közvetítik. í g y az L T / 2 modell isme­ r e t é b e n megállapítható, hogy mely k á r t y á k mely érintkezőin van ugyanaz a j e l , vagyis ismertek az ekvipotenciális érintkezők csoportjai. Ezek u t á n meg­ t e r v e z h e t ő k a k á r t y a c s a t l a k o z ó k közötti huzalos összekötések. A huzalozás tervezésekor két feladatot kell megoldani: — a k á r t y á k helyének meghatározása a k á r t y a ­ blokkban, — a huzalos összekötések huzalvezetésének meg­ tervezése, wire-wrap technológiát feltételezve. A program mágnesszalagon megkapja az L T / 2 mo­ dellt, l y u k k á r t y á n kell megadni a k á r t y a b l o k k kiala­ k í t á s á r a v o n a t k o z ó konstrukciós adatokat és kezdeti a d a t k é n t a tervező előírásait és korlátozásait a k á r ­ t y á k helyére és a huzalozásra vonatkozóan. A program e r e d m é n y e k é n t a következő tábláza­ tokat k a p j u k : — elhelyezési t á b l á z a t , — összekötési t á b l á z a t . Ezek alapján a tervező dönti el, hogy végez-e vál­ t o z t a t á s o k a t , vagy felvéteti az új eredményeket a logikai terv leírásába, és így létrehozza az L T / 3 mo­ dellt. A huzalozást tervező programmal és az alkalma­ zott eljárásokkal kapcsolatban utalunk a részletesebb leírást nyújtó irodalomra [14]. 2.7 Post-processor programok

(kártyablokk)

A hátoldali huzalozás elvégzését és ellenőrzését egyre i n k á b b automata és félautomata berendezések veszik á t , különösen azokban a termelő üzemekben, ahol nagy d a r a b s z á m b a n kell a berendezéseket elő­ állítani. A f é l a u t o m a t á k a huzalozást végző szerelő m u n k á j á t ellenőrzik és irányítják, az a u t o m a t á k ma­ g á t a huzalozási műveletet is elvégzik. Vezérlésükre á l t a l á b a n lyukszalagot használnak, amely tartal­ mazza a huzalozáshoz szükséges információkat. Ezeket a lyukszalagokat számítógéppel lehet előállí­ tani.

D R A S N Y J . : SZÁMÍTÓGÉPEK AUTOMATIZÁLT T E R V E Z É S E

Az ismertetés t á r g y á t képező programrendszerben az L T / 3 modell tartalmazza a huzalozásra v o n a t k o z ó tervezési adatokat. A huzalozás kivitelezéséhez szük­ ség lehet még m á s konstrukciós adatokra is, amelyek l y u k k á r t y á r ó l olvashatók be az a u t o m a t á k m ű k ö d ­ tetéséhez szükséges vezérlő adatokkal e g y ü t t . 2.8 Dokumentáció

készítése

Az L T / 3 modell a konstrukcióra v o n a t k o z ó vala­ mennyi olyan adatot tartalmazza, amely az egyes k á r t y á k és a teljes k á r t y a b l o k k gyártási d o k u m e n t á ­ ciójának elkészítéséhez szükséges. A g y á r t á s i doku­ mentációk nagy része elkészíthető számítógép segít­ ségével a k á r s o r n y o m t a t ó t , a k á r rajzgépet haszná­ lunk a t á b l á z a t o k és rajzok kivitelezéséhez. A dokumentációt készítő programrendszer kidol­ gozása előtt szükség van természetesen az egyes do­ kumentumok t a r t a l m i és formai követelményeinek a kidolgozására. Különösen fontos ez azon gyártási do­ kumentumok esetében, amelyek később üzemeltetési d o k u m e n t á c i ó k é n t is szolgálnak. Ezeknél m á r nem­ csak a g y á r t ó vállalat előírásait kell figyelembe ven­ ni, hanem a megrendelő követelményeit is. A dokumentációs rendszerrel szemben t á m a s z t o t t egyik alapvető követelmény az, hogy a változások k ö n n y e n bevezethetők legyenek. A programnak le­ hetővé kell tennie ezeknek a v á l t o z t a t á s o k n a k követ­ kezetes végrehajtását is. A dokumentáció k é t fő csoportra o s z t h a t ó : k á r t y a és k á r t y a b l o k k dokumentációra. I t t felsoroljuk ezek közül azokat, amelyeknél lehetőség látszik a t a r t a l m i és formai szabályok rögzítésére. Kártyadokumentáció: — logikai rajz (a báziselemekkel realizált logikai rajz, feltüntetve a helyes működéshez szükséges diszkrét elemeket is), — ültetési rajz (az IC tokok és a diszkrét a l k a t r é ­ szek elhelyezési rajza), — darabjegyzék. Kártyablokk dokumentáció: — idődiagramok, — ültetési rajz (a k á r t y á k elhelyezése a k á r t y a ­ blokkban), — jeltáblázat (a jelek összes konstrukciós címei és rajzcímei), — jelazonosítók t á b l á z a t a (az összes jel felsoro­ lása), — realizációs t á b l á z a t o k (a vezetékek listája a huzalok bekötési sorrendjében), — darabjegyzék. 2.9 Diagnosztikus

tesztek

készítése

Az L T / 3 modell szolgál alapul a k á r t y á k és a be­ rendezés g y á r t á s u t á n i ellenőrzéséhez. A z ellenőrzés során megállapítható, hogy a k á r t y a vagy k á r t y a ­ blokk jól funkcionál-e vagy sem, és információt kell kapni a hiba helyére v o n a t k o z ó a n is. Számítógépes módszerekkel kidolgozhatók olyan optimális bemeneti jelsorozatok (tesztek), amelyeket a k á r t y a bemenetére adva és vizsgálva a kimeneti jeleket, megállapítható a hiba jelenléte és esetleg helye vagy környezete is. Az optimalitás elsősorban a

jelsorozat hosszára vonatkozik, azaz olyan minimális hosszúságú jelsorozatot kell kialakítani, amely a logikai h á l ó z a t b a n lévő valamennyi h i b á t képes k i ­ mutatni. Amennyiben a hiba helyét is meg akarjuk állapítani, ú g y t o v á b b i vizsgáló jelekre van szükség, de ezek s z á m á t is minimalizálni kell. M a g á t a vizsgálatot nem célszerű nagy számító­ gépen on-line üzemben végezni, de a tesztek generá­ lásához szükség van a nagy gépre. E z é r t a tesztprog­ ramokat az előállítás u t á n a d a t h o r d o z ó k r a kell r á ­ vinni, és kis számítógépen vagy célgépen kell elvé­ gezni velük a vizsgálatokat. A kis számítógép a teszt­ programot leolvassa, kidolgozza és kiadja a szükséges jeleket a vizsgált k á r t y á r a vagy berendezésre, érzé­ keli a kapott válaszjeleket, és összehasonlítja a j ó n a k s z á m í t o t t válaszokkal. Hiba esetén jelzést ad a hiba jelenlétéről vagy a vizsgálat módszerétől függően a helyéről és jellegéről is. ;

3. Strukturális szimuláció Az 1. és 2. pontokban ismertetett programrendszer a logikai t e r v b ő l kiindulva állítja elő a berendezés konstrukciós, technológiai és üzemeltetési dokumen­ tációit feltételezve, hogy a logikai terv elkészítése h a g y o m á n y o s módon, kézzel t ö r t é n i k . A tervezés ko­ rábbi szakaszaiban, a rendszertervezés és a struktu­ rális tervezés során is van lehetőség azonban számí­ tógépek igénybevételére. A különböző formális nyelvek lehetővé teszik a rendszer- vagy strukturális szinten megtervezett be­ rendezés működésének leírását, a nyelvekhez készült t r a n s z l á t o r o k segítségével pedig a formális leírás á t a l a k í t h a t ó a számítógép saját belső utasításaira. A gépen belüli leírás b i r t o k á b a n ezek u t á n a terve­ zendő berendezés működése szimulálható, sőt egy jól megszerkesztett formális nyelv lehetővé teheti a s t r u k t u r á l i s leírástól a logikai terv leírására t ö r t é n ő á t m e n e t e t , azaz a logikai tervezés számítógépes meg­ oldását. Az SzKI-ban és az S z K I megbízásából a B M E Ve­ zetékes és Vezetéknélküli H í r a d á s t e c h n i k a i Tanszé­ kein 1970 óta folyik a munka a Szovjetunióban kidol­ gozott formális nyelv, az OSzSz—2 t r a n s z l á t o r á n a k elkészítése érdekében. E r r ő l a t é m a k ö r r ő l és az elké­ szült programokról a [11] és [12] közlemények szá­ molnak be.

4. Megjegyzések Az ismertetett tervezési programrendszer és az OSzSz—2 transzlátor kidolgozását az S z K I Tervezés Automatizálási L a b o r a t ó r i u m a és az SzKI-val k ö t ö t t e g y ü t t m ű k ö d é s i szerződések keretében a B M E Veze­ tékes H í r a d á s t e c h n i k a Tanszéke és a Vezetéknélküli H í r a d á s t e c h n i k a Tanszéke végzi. A programrendszer jelenleg még kidolgozás alatt áll; egyes részei m á r elkészültek, mások készítése folyamatban vagy az előkészítés s t á d i u m á b a n van. Elképzelhető, hogy a jelenlegitől eltérő igények je­ lentkezése esetén vagy a fejlődés során egyes rész­ megoldások megváltoznak. E z é r t is i g y e k e z t ü n k a

197

H Í R A D Á S T E C H N I K A X X I I I . É V F . 7. SZ.

programok kialakításának átalános szempontjait k i ­ emelni és nem t á r g y a l t u k az egyes megoldási m ó d o ­ kat. A jelenlegi szám t o v á b b i közleményei a m á r meg­ v a l ó s í t o t t vagy befejezéshez közeli programokkal részletesen is foglalkoznak, és megfelelő információt n y ú j t a n a k a kivitelezésre és a felhasználásra vonat­ kozóan. I R O D A L O M

[6] International Conference on Computer Aided Desing. Southampton, 1969. április 15—18. I E E Conference Publication, No. 51. [7] Special issue on computer aided design. Proc. I E E E . 1967. november. [8] MamwXUH, H. npHMeHemie BMiHCjrHTeJifeHHX Mamim flna npoeKTHpoBaHHH irHctpoBBix ycTpoücTB. COBCTCKOC PaflHO, MocKBa, 1 9 6 8 . [9] Bohus M.: Szimbolikus nyelvek f e l h a s z n á l á s a a digitális rendszerek funkcionális és parametrikus szimulációjára. H í r a d á s t e c h n i k a , 1972. 6. sz.

[1] Géher K.: S z á m o l ó g é p programok á r a m k ö r ö k t e r v e z é s é r e . H í r a d á s t e c h n i k a , 1968. j ú n . 169—173. oldal.

[10] Bohus M.—Németh G.—Trán T.—Varró L . : A S U B S E T szimulációs nyelv digitális rendszerek funkcionális vizs­ g á l a t á r a . H í r a d á s t e c h n i k a , 1972. 6. sz.

[2] Géher K.: S z á m í t ó g é p programok k a t a l ó g u s a H í r a d á s t e c h n i k a , 1969. aug. 238—251. oldal.

1968.

[11] Bohus M.—Géher K.: Logikai h á l ó z a t o k s z á m í t ó g é ­ pes v i z s g á l a t a . H í r a d á s t e c h n i k a , ebben a s z á m b a n .

[3] Géher K.: S z á m i t ó g é p programok k a t a l ó g u s a H í r a d á s t e c h n i k a , 1970. j ú n . 178—184. oldal.

1969.

[4] Géher K.: Számítógép H í r a d á s t e c h n i k a , 1971.

1970.

[12] Bohus M.—Németh G.—Geffert L.—Trón T . — H a l á s z E. Csopaki Gy.^Varró L . : A L O G A N logikai szimulációs program. H í r a d á s t e c h n i k a , ebben a s z á m b a n . [13] Drasny J.—Kovács M.—Mezey Gy.: N y o m t a t á s i rajzok k é s z í t é s e a T A L — 1 programmal. H í r a d á s t e c h n i k a , eb­ ben a s z á m b a n .

programok

katalógusa

[5] Géher K.—Csurgay Á.—Máté L.—Németh J.—Roska T. Sárossy J.—Szabó Lné.: Elektronikus á r a m k ö r ö k auto­ matikus t e r v e z é s e és g y á r t á s a . O M F B 16—803/3. Buda­ pest, 1970.

[14] Koszó G.—Sziray J.: H á t o l d a l i h u z a l o z á s tervezése. A TAL—2 program. H í r a d á s t e c h n i k a , ebben a s z á m b a n .