Структура ПО САПР зависит от следующих факторов:
· предметная область, аспекты и уровни создаваемых с помощью ПО описаний проектируемых объектов;
· степень автоматизации отдельных проектных операций и процедур;
· архитектура и состав технических средств, режим функционирования;
· ресурсы, отпущенные на разработку ПО.
Рассмотрим вариант организации одноуровневой САПР (рис.8.1).
Программное обеспечение САПР может быть разделено на проектирующие и обслуживающие подсистемы.
К обслуживающим подсистемам ПО относятся: диалоговая ДП;
СУБД; инструментальная подсистема; монитор - обеспечивающий взаимодействие всех подсистем и управление их выполнением.
Диалоговая подсистема ПО организует интерактивное взаимодействие пользователя САПР с управляющей и проектирующими подсистемами ПО, подготовку и редактирование исходных данных, просмотр результатов проектирующих подсистем, функционирующих в пакетном режиме.
ПП1 ПП2...... ПП3
ПИМГ МОНИТОР
ДП СУБД ИП
Рис.8.1.Структура специального программного обеспечения САПР:
Ппi-проектирующая подсистема; ДП-диалоговая подсистема; ИП-
- инструментальная подсистема; СУБД- система управления базой данных; ПИМГ - система интерактивной машинной графики
Подсистема управления базами данных (СУБД) реализует единообразный доступ к общей базе данных САПР. Назначение БД:
· хранение сведений нормативно- справочного характера;
· хранение результатов выполнения этапов текущего проекта;
· обеспечение информационной согласованности различных подсистем САПР.
Инструментальная подсистема программирования, основу которой составляет генератор прикладных программ, синтезирующий новые программы из унифированных модулей и программ разработанных пользователем, необходима для обеспечения открытости ПО САПР. Генератор прикладных программ включает в себя также средства автоматической разработки трансляторов для входных языков проектирующих подсистем САПР.
Проектирующие подсистемы ПО могут быть объектно-зависимыми(проблемно-ориентироваными) или объектно-независимыми(методо-ориентироваными).
Объектно-независимые подсистемы ПО ориентированы на решение задач проектирования при наличии предварительно выполненной математической постановки(например, подсистема структурно параметрической идентификации - ПАРИС, подсистема решения уравнений в частных производных или обыкновенных диф.уравнений и др.). Объектно-независимые подсистемы составляют основу для генерации проблемно-ориентированных подсистем САПР.
Проектирующими подсистемами ПО САПР могут быть простые программы, ориентированные на узкий класс объектов и использующих аналитические модели. Но чаще проектирующие подсистемы ПО представляют собой универсальные пакеты прикладных программ сложной структуры, обладающие своими мониторами, локальными БД и СУБД.
Подсистема интерактивной машинной графики (ПИМГ) занимает промежуточной место между проектирующими и обслуживающими подсистемами ПО САПР. С одной стороны, средства машинной графики обслуживают ряд проектирующих подсистем(например, для наглядного представления информации в виде графиков, гистограмм), а с другой стороны они входят во многие подсистемы конструкторского проектирования как основная часть.
Монитор САПР
Управление ходом вычислительного процесса и координация взаимодействия подсистем САПР осуществляется монитором. В рамках пакетов ПП аналогичные функции решаются локальными мониторами.
В функции мониторов входят:
· прием и интерпретация обращенных к ним команд пользователя;
· загрузка и активизация компонентов ПО, организация маршрутов их выполнения;
· установления взаимодействия между подсистемами;
· динамическое распределение памяти;
· обработка прерываний от дисплея пользователя;
· сервисные функции(регистрация пользователей, сбор статистики, обработка сбоев системы и др.);
Язык управления монитором САПР достаточно прост, в его основе лежат команды вызова необходимых подсистем ПО САПР и задания им управляющих параметров, а также команды, описывающие способ информационного обмена между подсистемами(через ОЗУ, через внешнюю память или БД). Средства этого языка должны составлять макрокоманды, определяющие маршруты выполнения проектирующих подсистем ПО САПР.
В общем случае загруженные проектирующие подсистемы ПО могут функционировать либо как обычные подпрограммы, подчиненные управляющей подсистеме ПО, либо как параллельные выполняемые подзадачи, способные соревноваться между собой и монитором за управление.