Дизајн електронских кола
Процес дизајна електронских кола може да обухвата системе од сложених електронских система па све до појединачних транзистора у интегрисаном колу. За једноставне склопове поступак дизајнирања често може да спроведе једна особа, без потребе за планираним или структурираним поступком дизајна, али за сложеније дизајне тимови дизајнера који следе систематски приступ са интелигентно вођеном рачунарском симулацијом постају све чешћи. У аутоматизацији дизајна интегрисаних кола, термин „дизајн кола” често се односи на корак циклуса пројектовања који даје шеме интегрисаног кола. То је обично корак између логичког дизајна и физичког дизајна.[1]
Процес
уреди
Формални дизајн кола обично укључује низ фаза. Понекад се након повезивања са купцем напише спецификација дизајна. Може се написати технички предлог да би се удовољило захтевима спецификације купца. Следећа фаза укључује синтезу на папиру шематског дијаграма кола, апстрактног електричног или електронског кола који ће задовољити спецификације. Потребно је да се изврши прорачун вредности компонената како би се задовољиле радне спецификације под одређеним условима. Могу се извршити симулације како би се проверила исправност дизајна.
Може се израдити прототипска плоча или друга прототипска верзија дизајна за тестирање према спецификацијама. То може укључивати вршење низа промена на колу како би се постигла усаглашеност. Мора се извршити избор начина градње, као и свих делова и материјала који ће се користити. Ту су представљени подаци о компонентама и њиховом распореду, који затим маханички инжењери могу да користе за производњу прототипа. Након тога следи тестирање или типско испитивање одређеног броја прототипа како би се осигурала усклађеност са захтевима купаца. Обично се потпишу и одобре коначни производни цртежи, а могу постојати и услуге након дизајнирања (застаревање компонената итд.).
Спецификација
уреди
Процес дизајна кола започиње спецификацијом, која наводи функционалност коју мора пружити готов дизајн, али не наводи како се то постиже.[2] Почетна спецификација је у основи технички детаљан опис онога што купац жели завршено коло да оствари и може укључивати низ електричних захтева, као што су сигнали које ће коло примати, које сигнале мора давати, која су напајања доступна и колико енергије је дозвољено да троши. Спецификација може (и обично то чини) такође поставити неке физичке параметре које дизајн мора да задовољи, као што су величина, тежина, отпорност на влагу, температурни опсег, топлотна снага, толеранција вибрација и толеранција убрзања.[3]
Како процес дизајнирања напредује, дизајнер(и) се често враћају спецификацији и мењају је како би узели у обзир напредак дизајна. То може укључивати пооштравање спецификација које је купац доставио и додавање тестова које коло мора да прође да би било прихваћено. Ове додатне спецификације се често користе за верификацију дизајна. Купац готово увек мора да одобри промене које су у конфликту са оригиналним спецификацијама, пре него што се оне могу применити.
Правилним идентификовањем потреба купаца може се избећи стање познато као 'пузање дизајна', које се јавља у одсуству реалних почетних очекивања, а касније и неуспехом потпуне комуникације са клијентом током процеса дизајнирања. Захтеви се могу дефинисати у смислу резултата; „у једној крајности је коло са више функционалности него што је неопходно, а у другој је коло које има нетачну функционалност”.[4] Ипак, могу се очекивати неке промене, и добра је пракса да се држе отворене опције што је дуже могуће, јер је касније лакше уклонити опционе елементе из кола, него их унети.
Дезајн
уреди
Процес дизајнирања укључује прелазак са спецификације на почетку на план који садржи све информације потребне на крају да се физички конструише коло, што се обично дешава проласком кроз бројне фазе, иако се у случају врло једноставног кола то може учинити у једном кораку.[5] Процес обично започиње претварањем спецификације у блок дијаграм различитих функција које коло мора да обавља. У овој фази се не узима у обзир садржај сваког блока, већ само оно што сваки блок мора да уради, што се понекад назива и дизајном „црне кутије”. Овај приступ омогућава да се врло сложени задатак разбије на мање задатке који се могу решавати у низу, или поделити међу члановима дизајнерског тима.
Сваки блок се затим детаљније разматра, још увек у апстрактној фази, али са много више фокуса на детаље електричних функција које треба пружити. У овој или каснијим фазама уобичајено је захтевати велику количину истраживања или математичког моделовања с циљем утврђивања стања и лимита изводљивости нових захтева.[6] Резултати овог истраживања могу наћи примену у ранијим фазама процеса дизајнирања, на пример, ако се испостави да један од блокова не може бити дизајниран у оквиру параметара који су за њега постављени, вероватно је неопходно да се измене и други блокови. У овом ступњу такође је уобичајено да се почне са разматрањем начина демонстрирања да дизајн испуњава спецификације, као и начина на који се тестира (што може укључивати алате за самодијагностику).[7]
Коначно, појединачне компоненте кола се одабирају да извршавају сваку од функција у целокупном дизајну. Такође се одлучује о физичком распореду и електричним везама сваке компоненте, а овај распоред обично поприма извесну форму уметничког дела за производњу штампане плоче или интегралног кола. Ова фаза је обично екстремно дуготрајна због широког спектра доступних могућности. Практично ограничење дизајна у овој фази је стандардизација, док се потребна вредност компоненте може израчунати за примену на датом месту у колу. Ако се одговарајућа компонента не може купити од добављача, проблем још увек није решен. Да би се то избегло, одређена количина „каталошког инжењерства” је ћесто неопходна за решавање свакодневних задатака у оквиру целокупног дизајна.
Једно од подручја брзог развоја технологије је у области дизајна наноелектронских кола.[8]
Трошкови
уреди
Генерално, трошкови пројектовања кола су директно везани за сложеност финалних кола. Што је већа сложеност (количина компоненти и новост у дизајну), то ће више сати времена вештог инжењера бити потребно за креирање функционалног производа. Процес може бити досадан, јер ситни детаљи или карактеристике могу да потрају дуго времена, и може бити потребна знатна количина материјала и радне снаге за креирање. Слично важи за трошкове модификовања транзистора или кодекса.[9] У свету флексибилне електронике, замена широко коришћених полиимидних супстрата материјалима као што су ПЕН или ПЕТ за производњу флексибилне електронике, могла би смањити трошкове за фактор од 5-10.[10]
Софтвер
уредиРеференце
уреди- ^ Навеед Схерwани, "Алгоритхмс фор ВЛСИ Пхyсицал Десигн Аутоматион"
- ^ Лам, Wиллиам К. (2005-08-19). „Доес Yоур Десигн Меет Итс Спецс? Интродуцтион то Хардwаре Десигн Верифицатион | Wхат Ис Десигн Верифицатион?”. Информит.цом. Приступљено 2016-09-27.
- ^ А. Тајалли, ет ал., "Десигн траде-оффс ин ултра-лоw-поwер дигитал наносцале ЦМОС," ИЕЕЕ ТЦАС-I 2011.
- ^ ДеМерс, 1997
- ^ „Десигн Флоw Цхарт” (ГИФ). Информит.цом. Приступљено 2016-09-27.
- ^ „Арцхивед цопy”. Архивирано из оригинала 2005-08-30. г. Приступљено 2007-11-04.
- ^ „А.Т.Е. Солутионс, Инц. | Десигн фор Тестабилитy анд фор Буилт-Ин Селф Тест”. Бесттест.цом. Архивирано из оригинала 2016-09-01. г. Приступљено 2016-09-27.
- ^ Зханг, Wеи; Нирај К. Јха; Ли Сханг (2010). „А Хyбрид Сyстем/ЦМОС Дyнамицаллy Рецонфигурабле Сyстем”. Ур.: Јха, Нирај К.; Цхен, Деминг. Наноелецтрониц Цирцуит Десигн. Спрингер Сциенце & Бусинесс Медиа. стр. 97. ИСБН 978-1441976093.
- ^ Канг, Wанг; Зхао, WеиСхенг; Wанг, Зхаохао; Зханг, Yуе; Клеин, Јацqуес-Оливиер; Зханг, Yоугуанг; Цхапперт, Цлауде; Равелосона, Дафинé (септембар 2013). „А лоw-цост буилт-ин еррор цоррецтион цирцуит десигн фор СТТ-МРАМ релиабилитy импровемент”. Мицроелецтроницс Релиабилитy. 53 (9–11): 1224—1229. дои:10.1016/ј.мицрорел.2013.07.036.
- ^ ван ден Бранд, Јероен; Кустерс, Роел; Баринк, Марцо; Диетзел, Андреас (октобар 2010). „Флеxибле ембеддед цирцуитрy: А новел процесс фор хигх денситy, цост еффецтиве елецтроницс”. Мицроелецтрониц Енгинееринг. 87 (10): 1861—1867. дои:10.1016/ј.мее.2009.11.004.
Литература
уреди- Владимир Гуревицх Елецтрониц Девицес он Дисцрете Цомпонентс фор Индустриал анд Поwер Енгинееринг, ЦРЦ Пресс, Лондон - Неw Yорк, 2008
- 830-1984 — ИЕЕЕ Гуиде то Софтwаре Реqуирементс Специфицатионс. 1984. ИСБН 978-0-7381-4418-4. дои:10.1109/ИЕЕЕСТД.1984.119205.
- 830-1993 — ИЕЕЕ Рецоммендед Працтице фор Софтwаре Реqуирементс Специфицатионс. 1994. ИСБН 978-0-7381-4723-9. дои:10.1109/ИЕЕЕСТД.1994.121431.
- 830-1998 — ИЕЕЕ Рецоммендед Працтице фор Софтwаре Реqуирементс Специфицатионс. 1998. ИСБН 978-0-7381-0332-7. С2ЦИД 8674647. дои:10.1109/ИЕЕЕСТД.1998.88286.
- 29148-2018 - Сyстемс анд софтwаре енгинееринг — Лифе цyцле процессес — Реqуирементс енгинееринг. Исо/Иец/ИЕЕЕ 29148:2018(Е). 2018. стр. 1—94. ИСБН 978-0-7381-6591-2. дои:10.1109/ИЕЕЕСТД.2011.6146379.("Тхис стандард реплацес ИЕЕЕ 830-1998, ИЕЕЕ 1233-1998, ИЕЕЕ 1362-1998 - http://standards.ieee.org/findstds/standard/29148-2011.html")
- Leffingwell, Dean; Widrig, Don (2003). Managing Software Requirements: A Use Case Approach (2nd изд.). Addison-Wesley. ISBN 978-0321122476.
- Gottesdiener, Ellen (2009). The Software Requirements Memory Jogger: A Desktop Guide to Help Business and Technical Teams Develop and Manage Requirements. Addison-Wesley. ISBN 978-1576811146.
- Wiegers, Karl; Beatty, Joy (2013). Software Requirements, Third Edition. Microsoft Press. ISBN 9780735679665.
- „IEEE SRS Template - rick4470/IEEE-SRS-Tempate”. Приступљено 27. 12. 2017.
- Taaffe, Ed. „Mr”. thebridger. Приступљено 2019-02-02.
- Bourque, P.; Fairley, R.E. (2014). „Guide to the Software Engineering Body of Knowledge (SWEBOK)”. IEEE Computer Society. Архивирано из оригинала 28. 12. 2014. г. Приступљено 17. 7. 2014.
- „Software requirements specification helps to protect IT projects from failure”. Приступљено 19. 12. 2016.
- Pressman, Roger (2010). Software Engineering: A Practitioner's Approach. Boston: McGraw Hill. стр. 123. ISBN 9780073375977.
- Stellman, Andrew & Greene, Jennifer (2005). Applied software project management. O'Reilly Media, Inc. стр. 308. ISBN 978-0596009489.
- Femmer, Henning; Méndez Fernández, Daniel; Wagner, Stefan; Eder, Sebastian (2017). „Rapid quality assurance with Requirements Smells”. Journal of Systems and Software. 123: 190—213. S2CID 9602750. arXiv:1611.08847
. doi:10.1016/j.jss.2016.02.047. - Bosela, Ayanda Voyi, Theodore R.(2002). Electrical Systems Design, Prentice Hall, ISBN 978-0-13-975475-3, 542 пагес.
- Елецтрониц Десигн Аутоматион Фор Интегратед Цирцуитс Хандбоок, бy Лавагно, Мартин, анд Сцхеффер, ISBN 0-8493-3096-3 А сурвеy оф тхе фиелд оф елецтрониц десигн аутоматион, оне оф тхе маин енаблерс оф модерн ИЦ десигн.
- Елецтрониц Десигн Аутоматион Фор Интегратед Цирцуитс Хандбоок, бy Лавагно, Мартин, анд Сцхеффер, ISBN 0-8493-3096-3, 2006
- Цомбинаториал Алгоритхмс фор Интегратед Цирцуит Лаyоут, бy Тхомас Ленгауер, ISBN 3-519-02110-2, Теубнер Верлаг, 1997.
- Тхе Елецтрониц Десигн Аутоматион Хандбоок, бy Дирк Јансен ет ал., Клуwер Ацадемиц Публисхерс, ISBN 1-4020-7502-2, 2003, аваилабле алсо ин Герман ISBN 3-446-21288-4 (2005)
- „Nick Martin .: SemiEngineering.com”. semiengineering.com. Архивирано из оригинала 07. 12. 2017. г. Приступљено 2017-12-06.
- Tango-PCB - Reference Manual - Version 3 (Printed manual). Tango-PCB 3.12. ACCEL Technologies, Inc. 1987-12-01 [1986].
- „Design Standard for Rigid Printed Boards and Rigid Printed Board Assemblies”. IPC. септембар 1991. IPC-4101.
- By Lee W. Ritchey, Speeding Edge (новембар 1999). „A survey and tutorial of dielectric materials used in the manufacture of printed circuit boards” (PDF). Circuitree Magazine.
- „PHP development helps to protect IT project”. Приступљено 11. 11. 2021.
