Материал: Lab 5 Z недод
2. Домашнее задание
2.1. Ознакомиться с алгоритмами решения задачи трассировки проводных соединений методом «внавал».
2.2. Изучить алгоритмы трассировки Р. К. Прима и Дж. Краскала.
2.3. Подготовить данные к эксперименту.
2.4. Выполнить расчёты по трассировке проводов в заданных узлах алгорит-мами Р. К. Прима и Дж. Краскала.
Рис.5.6.
Задание к лабораторной работе
3.1. Порядок работы с программой «pcprov»
Алгоритмы трассировки проводных соединений методом «внавал» реализованы в пакете учебной САПР PSAPR на ПЭВМ программой «Трассировка проводов». Программа позволяет:
- определять соединения минимальной длины для множества контактов отдельных электрических цепей;
- при нахождении соединений минимальной длины учитывать конструктив-ные и технологические ограничения на количество проводов, подводимых к отдельным контактам.
- определять суммарную длину соединений построенной электрической цепи;
Для запуска программы «Трассировка проводов» установить курсор на окно с этим названием (оно будет в зелёной рамке) и нажать Enter. Появится рабочее поле графического редактора «Трассировка проводов» (рис.5.7).
В верхней части экрана дано название программы и включённый режим.
В центральной части экрана размещено дискретное рабочее поле, на котором набираются точки (контакты) электрической цепи. Для их ввода надо установить курсор в нужное место экрана и нажать клавишу Insert. На поле
Рис.5.7.
появится красная точка. Таким образом ввести все контакты одной цепи (рис.5.8).
Справка о работе программы выводится на экран после нажатия клавиши F1 – Помощь (см. рис.5.8).
Рис.5.8
В нижней части экрана размещена строка с указаниями алгоритма, типа трассировки и локальной степени вершин. Последней выведена строка с указаниями клавиш и названий основных команд редактора.
После того как все контакты цепи введены, можно приступать к решению задачи трассировки. Для этого нажатием клавиши Enter можно по шагам выполнить весь расчёт. На экране, на каждом шаге будут строиться соединения между отдельными точками до тех пор, пока не будет построено дерево (рис.5.9).
Выбор соединений по прямым – «внатяг» и уменьшение локальной степени вершин приводит к изменению вида рисунка дерева (рис. 5.10).
Экспериментальная часть
Запустить программу «Трассировка проводов».
Получить у преподавателя технические условия на проектирование проводного монтажа. На дискретном рабочем поле с помощью графического редактора задать контакты электрической цепи.
3.3. Выбрать алгоритм Прима, трассировку «внатяг» и локальную степень равную 6.
Рис.5.9.
3.4. Выполнить трассировку в этом режиме. Зафиксировать результат трассировки.
3.5. Установить локальную степень равной 2 и построить гамильтонову цепь.
3.6. Переключить на режим ортогональной трассировки и выполнить расчет по программе вначале с локальной степенью 6, а затем 2.
3.7. После этого выбрать алгоритм Краскала и выполнить аналогичные расчёты для ортогональной трассировки и трассировки «внатяг».
3.8. Сравнить результаты трассировок и выбрать лучший результат. Оценить возможность ручной доработки результата.
3.9. Записать результаты трассировок на диск.
Начертить эскизы трассировок цепи разными алгоритмами и при различных условиях.
Оценить результаты трассировки проводов по всем критериям и проанализировать возможность «ручной» доработки полученного результата или повторного решения с уточненными требованиями к трассировке.
Для заданных электрических соединений и монтажного пространства составить математические модели необходимые для расчетов по алгоритмам Прима и Краскала.
По обоим алгоритмам рассчитать вручную минимальные деревья.
Оценить эффективность исследуемых алгоритмов трассировки проводов с точки зрения требований к математическому обеспечению САПР.
Р
ис.5.10.
4. Содержание отчета
4.1. Цель работы.
4.2. Сведения из теории. Задача трассировки проводов и ее математическая формулировка.
4.3. Графическое изображение на плоскости в декартовой системе координат множества контактов, подлежащих соединению.
4.4. Математические модели электрической цепи, необходимые для расчетов по алгоритмам Прима и Краскала.
4.5. Условия трассировки проводов.
4.6. Распечатки (эскизы) результатов проектирования проводного монтажа по алгоритмам на ПЭВМ.
4.7. Результаты ручного расчета (решения) задачи трассировки проводов по алгоритмам.
4.8. Выводы.
5. Контрольные вопросы
5.1. Назовите и охарактеризуйте виды проводного монтажа, применяемого в современных РЭС.
5.2. Как математически формулируется задача трассировки проводных соединений?
5.3. При каких условиях задача трассировки сводится к построению минимальных связывающего дерева или гамильтоновой цепи?
5.3. Назовите алгоритмы трассировки проводов и в чем их основное различие?
5.4. Каким образом можно оценить качество проводного монтажа?
5.5. Перечислите последовательность действий алгоритма Прима.
5.6. Перечислите последовательность действий алгоритма Краскала.
5.7. Назовите достоинства и недостатки алгоритмов Прима и Краскала, дайте рекомендации по их использованию.
5.8. Поясните порядок работы с программой «Трассировка проводных соединений».
5.9. Как вводятся исходные данные при расчете по программе?