Введение 4
1 Организация проектирования микроэлектронной техники 5
1.1 Аналитический обзор интегральных схем, методов и технологий
проектирования электронных изделий и устройств 5
1.2 Методологии построения СБИС 6
1.3 Типовой маршрут проектирования СБИС типа ASIC 13
2 Информационная поддержка процесса проектирования микроэлектронной техники 15
2.1 Методы и средства информационной поддержки проектирования 15
2.2 Системы имитационного моделирования 18
2.3 САПР проектирования систем на СБИС 19
2.4 Программные и аппаратные средства автоматизации проведения испытаний 20
3 Документальное обеспечение цикла проектирования СБИС 24
3.1 Необходимость документирования при проектной деятельности.
Определение электронного документа 24
3.2 Жизненный цикл конструкторского документа 27
3.3 Документирование программного обеспечения в соответствии с
отечественными стандартами 28
3.4 Документирование компонентов систем на кристалле
и сложно-функциональных блоков 28
3.5 Описание базы данных 33
4 Информационная интеграция средств поддержки процесса проектирования 40
4.1 Конкретная реализация процесса проектирования с использованием
аппаратных и программных средств 40
4.2 Описание разработанных программных средств обеспечения интеграции 44
4.3 Демонстрация функциональных возможностей программы 47
Заключение 54
Список использованных источников 56
Современные предприятия, специализирующиеся на проектировании и разработке высокотехнологичных устройств, систем, программных средств, иных сложных изделий и программно-аппаратных платформ нуждаются в создании системы упорядоченного хранения проектно-производственной информации. Такое хранилище (репозитарий) может быть создано на основе базы данных, предназначенной для упорядоченного хранения проектной документации и необходимых файлов, содержащих метаинформацию для каждого проекта. При проектировании такой базы данных следует обеспечить надежные условия хранения информации и разработать средства разграничения доступа к ней. Указанные задачи могут быть реализованы посредством клиент¬серверной архитектуры, на основе которой возможно выполнить прикладное программное приложение для управления базой данных.
Исходя из обозначенных задач, целью выпускной квалификационной работы является разработка автоматизированной информационной системы для управления процессами проектирования радиоэлектронной аппаратуры, выполненной на основе интегральных схем сверхбольшой степени интеграции. При этом следует провести анализ и обосновать выбор проектных решений, определить инструментальные средства и среды разработки, выполнить проект, реализовать базу данных и систему ее управления, а также разработать прикладное программное обеспечение для хранения информации о разрабатываемом проекте, файлов, списка доступных программ и т. п.
Для создания и управления базой данных выбран программный продукт Microsoft SQL Server 2012, который позволяет реализовать базу данных с удаленным управлением. Разработка приложения в клиент-серверной архитектуре проведена с использованием интегрированной среды разработки Microsoft Visual Studio 2017, позволяющей провести полную интеграцию Microsoft SQL Server.
В ходе выполнения выпускной квалификационной работы был проведен анализ предметной области, связанной с разработкой радиоэлектронной аппаратуры, интегральных схем и устройств на их основе. Подробно рассмотрены этапы проектирования интегральных схем различных видов и особенности подготовки конструкторской документации на каждом из этапов, а также и программные и аппаратные средства поддержки проектирования. Отдельно следует отметить анализ средств и систем электронного конструкторского документооборота, регламентирующих документов и организационных аспектов функционирования подобных систем.
Исходя из сформулированной цели и поставленных задач, проведена разработка базы данных, обеспечивающей полный функционал для информационной поддержки процесса проектирования радиоэлектронной аппаратуры и/или изделий. Для этого спроектирована ER-модель, описывающая взаимосвязь таблиц базы данных. Была проведена нормализация базы данных до четвертой нормальной формы. База данных была размещена на сервере для предоставления удаленных и локальных подключений, а также многоканального доступа к данным.
Разработка программного продукта для организации процесса проектирования проведена с применением клиент-серверной архитектуры, в рамках которой, база данных была размещена на сервере для предоставления удаленных и локальных подключений, а также многоканального доступа к данным. При проектировании приложения клиент-сервер были построены диаграммы классов и взаимодействия, описывающие основные функциональные требования. Исходя из выявленных и формализованных требований, было разработано приложение, которое включает в себя весь заявленный функционал по работе с базой данных.
Данное приложение позволяет реализовать информационную поддержку при проектировании радиоэлектронной аппаратуры и/или изделий, вести протоколирование и архивирование результатов исследований изделий, организовывать процесс разработки новых или модернизации существующих изделий, контролировать исполнение работ по заданным сферам ответственности и т. д.
1 Аппаратно-программное проектирование сложных функциональных блоков с использованием систем на кристалле [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https:ZZcyberleninka.ru/article/vZapparatno-programmnoe-proektirovanie-
slozhnyh-funktsionalnyh-blokov-s-ispolzovaniem-sistem-na-kristalle.
2 ГОСТ 19.101-77 Единая система программной документации (ЕСПД). Виды программ и программных документов (с Изменением N 1) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:ZZdocs.cntd.ru/document/1200007627.
3 Базовые матричные кристаллы и матричные БИС/ В.Г.Домрачев, П. П. Мальцев, И. В. Новаченко, С. Н. Понамарев. - Москва: Энергоатомиздат, 1992-228 с.
4 Проектирование СБИС. Стили и Этапы проекта [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://www.kit-e.ru/assets/files/pdf/2003_04_144.pdf.
5 Маршруты проектирования СБИС [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:ZZlife-prog.ru/2_71194_marshruti-proektirovaniya-sbis.html.
6 Проектирование СБИС типа «Система на кристалле» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://www.russianelectronics.ru/leader- r/review/2189/doc/40279/.
7 Основы САПР [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://bigor.bmstu.m/?cnt/?doc=140_CADedu/CAD.cou.
8 Разработка структуры информационной системы поддержки проектирования сверхбольших интегральных схем класса «Система на кристалле» с использованием предметно-ориентированных онтологий [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http:ZZelib.sfu-kras.ru/handle/2311/28087.
9 Информационные системы: Методы и средства проектирования
[Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://cyberleninka.ru/article/v/informatsionnye-sistemy-metody-i-sredstva- proektirovaniya.
10 ГОСТ Р ИСО 15489-1-2007 СИБИД. Управление документами. Общие
требования [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://docs.cntd.ru/documeHt/1200049980.
11 ГОСТ 2.503-2013 Единая система конструкторской документации (ЕСКД). Правила внесения изменений (с Поправкой) [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://docs.CHtd.ru/document/1200106868.
12 Платформа PXI [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
http://engineering-solutions.ru/products/pxi/.
13 Автоматизированное проектирование средств и систем управления
[Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://files.lib.sfu-
kras.ru/ebibl/umkd/1604/u_lecture.pdf.
14 Система автоматизированного проектирования [Электронный ресурс]. -
Режим доступа:
https://m.wikipedia.org/wiki/CncTeMa_aBTOMaTn3npoBaHHoro_npoeKTnpoBaHna.
15 MATLAB [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https: //ru.wikipedia. org/wiki/MATLAB.
16 Scilab [Электронный ресурс]. - Режим доступа:
https://ru.wikipedia.org/wiki/Scilab.
17 «Системы на кристалле. Зачем и почему?!» [Электронный ресурс]. - Режим доступа: http://coin-crypto.ru/asic/1903.