Ітераційний алгоритм розміщення елементів на платі

 

Згідно з ТЗ – метод парних перестановок.

Обираються 2 елементи e(i) та e(j) з позиціями t(e(i)) та t(e(j)) відповідно. Знаходиться множина елементів Р:

Р=(Ге(i) V Гe(j))\e(i)e(j)

Далі перевіряється значення

 

 

Якщо значення більша за 0, елементи можна поміняти місцями.

 

Эл.

1

2

3

4

5

6

7

Поз.

7

6

5

3

1

2

4

Рисунок. 3.10 - Ітераційне розміщення (початок)

 

P(1,2)=D3, D5, D7 =====> delta=1

P(1,3)=D2, D5, D7 =====> delta=-4

P(1,4)=D2, D5, D6 =====> delta=0

P(1,5)=D2, D4, D6 =====> delta=2

P(1,6)=D2, D4, D5 =====> delta=-3

P(1,7)=D2, D3, D5 =====> delta=-3

P(2,3)=D1, D5, D7 =====> delta=-3

P(2,4)=D1, D3, D5, D6, D7 =====> delta=-3

P(2,5)=D1, D3, D4, D6, D7 =====> delta=-3

P(2,6)=D1, D3, D4, D5, D7 =====> delta=0

P(2,7)=D1, D3, D5 =====> delta=0

P(3,4)=D2, D5, D6, D7 =====> delta=-10

P(3,5)=D1, D2, D4, D6, D7 =====> delta=-4

P(3,6)=D2, D4, D5, D7 =====> delta=-9

P(3,7)=D2 =====> delta=1

P(4,5)=D1, D2, D6 =====> delta=4

P(4,6)=D5 =====> delta=1

P(4,7)=D2, D3, D5, D6 =====> delta=-5

P(5,6)=D1, D2, D4 =====> delta=3

P(5,7)=D1, D2, D3, D4, D6 =====> delta=-3

P(6,7)=D2, D3, D4, D5 =====> delta=-6

 

Міняємо елементи 4 та 5

 

Эл.

1

2

3

4

5

6

7

Поз.

7

6

5

1

3

2

4

Рисунок. 3.11 - Ітераційне розміщення (крок 1)

 

P(1,2)=D3, D5, D7 =====> delta=1

P(1,3)=D2, D5, D7 =====> delta=0

P(1,4)=D2, D5, D6 =====> delta=-2

P(1,5)=D2, D4, D6 =====> delta=0

P(1,6)=D2, D4, D5 =====> delta=-3

P(1,7)=D2, D3, D5 =====> delta=1

P(2,3)=D1, D5, D7 =====> delta=-3

P(2,4)=D1, D3, D5, D6, D7 =====> delta=-9

P(2,5)=D1, D3, D4, D6, D7 =====> delta=-1

P(2,6)=D1, D3, D4, D5, D7 =====> delta=-8

P(2,7)=D1, D3, D5 =====> delta=0

P(3,4)=D2, D5, D6, D7 =====> delta=-12

P(3,5)=D1, D2, D4, D6, D7 =====> delta=-6

P(3,6)=D2, D4, D5, D7 =====> delta=-13

P(3,7)=D2 =====> delta=1

P(4,5)=D1, D2, D6 =====> delta=-4

P(4,6)=D5 =====> delta=1

P(4,7)=D2, D3, D5, D6 =====> delta=-9

P(5,6)=D1, D2, D4 =====> delta=-1

P(5,7)=D1, D2, D3, D4, D6 =====> delta=-3

P(6,7)=D2, D3, D4, D5 =====> delta=-10

 

Міняємо місцями елементи 1 та 2

 

Эл.

1

2

3

4

5

6

7

Поз.

6

7

5

1

3

2

4

Рисунок. 3.12 - Ітераційне розміщення (крок 2)

 

P(1,2)=D3, D5, D7 =====> delta=-1

P(1,3)=D2, D5, D7 =====> delta=-4

P(1,4)=D2, D5, D6 =====> delta=-4

P(1,5)=D2, D4, D6 =====> delta=-2

P(1,6)=D2, D4, D5 =====> delta=-6

P(1,7)=D2, D3, D5 =====> delta=0

P(2,3)=D1, D5, D7 =====> delta=0

P(2,4)=D1, D3, D5, D6, D7 =====> delta=-8

P(2,5)=D1, D3, D4, D6, D7 =====> delta=0

P(2,6)=D1, D3, D4, D5, D7 =====> delta=-6

P(2,7)=D1, D3, D5 =====> delta=0

P(3,4)=D2, D5, D6, D7 =====> delta=-10

P(3,5)=D1, D2, D4, D6, D7 =====> delta=-6

P(3,6)=D2, D4, D5, D7 =====> delta=-11

P(3,7)=D2 =====> delta=-1

P(4,5)=D1, D2, D6 =====> delta=-4

P(4,6)=D5 =====> delta=1

P(4,7)=D2, D3, D5, D6 =====> delta=-9

P(5,6)=D1, D2, D4 =====> delta=-1

P(5,7)=D1, D2, D3, D4, D6 =====> delta=-7

P(6,7)=D2, D3, D4, D5 =====> delta=-10

 

Міняємо місцями елементи 4 та 6

Эл.

1

2

3

4

5

6

7

Поз.

6

7

5

2

3

1

4

Рисунок. 3.13 - Ітераційне розміщення (крок 3)

 

P(1,2)=D3, D5, D7 =====> delta=-1

P(1,3)=D2, D5, D7 =====> delta=-4

P(1,4)=D2, D5, D6 =====> delta=-6

P(1,5)=D2, D4, D6 =====> delta=-2

P(1,6)=D2, D4, D5 =====> delta=-5

P(1,7)=D2, D3, D5 =====> delta=0

P(2,3)=D1, D5, D7 =====> delta=0

P(2,4)=D1, D3, D5, D6, D7 =====> delta=-7

P(2,5)=D1, D3, D4, D6, D7 =====> delta=0

P(2,6)=D1, D3, D4, D5, D7 =====> delta=-8

P(2,7)=D1, D3, D5 =====> delta=0

P(3,4)=D2, D5, D6, D7 =====> delta=-12

P(3,5)=D1, D2, D4, D6, D7 =====> delta=-6

P(3,6)=D2, D4, D5, D7 =====> delta=-10

P(3,7)=D2 =====> delta=-1

P(4,5)=D1, D2, D6 =====> delta=-2

P(4,6)=D5 =====> delta=-1

P(4,7)=D2, D3, D5, D6 =====> delta=-10

P(5,6)=D1, D2, D4 =====> delta=-4

P(5,7)=D1, D2, D3, D4, D6 =====> delta=-7

P(6,7)=D2, D3, D4, D5 =====> delta=-10

 

Більше покращень зробити неможливо

 

Рисунок. 3.14 - Остаточне розміщення

 

Нумерація виводів мікросхем (рис. 3.15) та конструктивне розміщення елементів на графічній платі після виконання алгоритму розміщення зображено на рис. 3.16.

 

Рисунок. 3.15 - Нумерація виводів мікросхем

 

Рисунок. 3.16 - Орієнтація мікросхем на платі

 

Аналогічно проводиться розміщення в вузлах Т1, Т2, Т3.

Рисунок. 3.17 - Координатна сітка для вузлів Т1, Т2

 

Рисунок. 3.18 - Розміщення елементів в узлі Т1

 

Рисунок. 3.19 - Розміщення елементів в узлі Т2

 

В узлі Т3 тільки 1 елемент, тому його розміщення не розглядається.

 



ТРАСУВАННЯ СПОЛУЧЕНЬ

Алгоритм Лі

 

Для сполучення виводів мікросхем в відповідності з електричною принциповою схемою необхідно використати заданий алгоритм трасування. В процесі трасування слід виконати наступні основні етапи:

1) отримання списку сполучень (табл. 4.1),

2) визначення порядку прокладки сполучень,

3) трасування окремих сполучень.

Використовуючи один з заданих алгоритмів здійснюється попереднє трасування на одній площині. В процесі трасування необхідно мінімізувати геометричні параметри сполучень: довжину, число пересічень, кількість згибів.

Проводиться трасування вузла Т1.

 

Таблиця 4.1- Список сполучень вузла Т1

Провідник Сполучення Елементний комплекс Примітка
1 D5: 24,D6: 24, D4: 14   Іспити
2 D5: 12,D6: 12, D4: 7   "Земля"
3 D5: 1, Ш:a1 V1  
4 D5: 4, Ш:a6 V6  
5 D5: 2, D1:5, D2:1 V7  
6 D5: 3, D2:2 V8  
7 D5: 5,D5:7,Ш:a22 V9  
8 D5:10, D5:8, Ш:a7 V10  
9 D5:15,D5:16, Ш:a8 V11  
10 D5:18, D4:1, Ш:a23 V13  
11 D4:4, Ш:a9 V14  
12 D6:2,D6:3, Ш:a10 V15  
13 D6:5,D6:7, Ш:a24 V16  
14 D6:8,D6:9, Ш:a11 V17  
15 D6:11,D6:17, Ш:a25 V18  
16 D6:15,D6:16, Ш:a12 V19  
17 D6:18, Ш:a26 V20  
18 D6:19, Ш:a27 V21  
19 D5:11,D5:17,D4:2,D4:3,D6:14 V22  
20 D6:1,D4:5 V23  
21 D6:4,D4:6 V24  

 

Суттєвість хвильового алгоритму Лі полягає в наступному:

1. Плата розбивається на прямокутні осередки, в результаті чого утвориться дискретне робоче поле (ДРП).

2. Задається деяка функція F, що є критерієм якості шляху. В якості вагової функції F необхідно брати відстань від осередка А до розглядуваного осередка.

3. Осередку А ставимо в відповідність вагу 0, сусіднім з ній осередкам вага 1 і т. д. При цьому виникає числова хвиля, що буде розповсюджуватися від осередка А до осередка В, і як тільки фронт хвилі досягне осередка В, розповсюдження хвилі закінчується.

4. При русі від осередка В до осередка А по пройденим осередкам так, щоб числа зменшувалися монотонно, одержуємо трасу, що з'єднує осередки А і В.

Процес розповсюдження числової хвилі і проведення траси повторюється для всіх сполучень з табл. 4.1. Приклад проведення траси D6: 04 і D4: 06 показаний на рис. 4.1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

1

 

13

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

2

D5

14

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

3

 

15

O

 

 

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

4

 

15

O

 

16

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

5

 

17

O

16

15

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

6

 

18

O

15

14

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

7

 

19

O

14

13

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

O

8

 

20

O

13

12

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

O

9

 

21

O

12

11

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

O

10

 

22

O

11

10

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

16

O

11

 

23

O

10

9

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

16

15

O

12

 

24

O

9

8

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

 

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

O

1

 

13

O

12

13

14

15

14

13

12

11

10

9

8

7

6

5

4

3

O

2

D6

14

O

13

14

15

16

15

14

13

12

O

1

 

8

O

4

3

2

O

3

 

15

O

14

15

16

 

16

15

14

13

O

2

D4

9

O

3

2

1

O

4

 

15

O

15

16

 

 

 

16

15

14

O

3

 

10

O

4

3

2

O

5

 

17

O

16

 

 

 

 

 

16

15

O

4

 

11

O

5

4

3

O

6

 

18

O

 

 

 

 

 

 

 

16

O

5

 

12

O

6

5

4

O

7

 

19

O

 

 

 

 

 

 

 

17

O

6

 

13

O

7

6

5

O

8

 

20

O

 

 

 

 

 

 

 

16

O

7

 

14

O

8

7

6

O

9

 

21

O

 

 

 

 

 

 

16

15

14

13

12

11

10

9

8

7

O

10

 

22

O

 

 

 

 

 

 

 

16

15

14

13

12

11

10

9

8

O

11

 

23

O

 

 

 

 

 

 

 

 

16

15

14

13

12

11

10

9

O

12

 

24

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

15

14

13

12

11

10

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16

15

14

13

12

11

12

13

14

15

16

 

 

 

 

Рисунок. 4.1 - Проведення траси D6: 04 і D4: 06

 

Алгоритм Хейса

 

Метод Хейса здійснює пошук найкоротшого шляху в багатошаровому ДРП між двома заданими осередками A і B. Для кожного шару i вводиться своє ДРПi. Однойменні осередки (вільні) можуть бути зв'язані переходами. Осередки можуть бути або зайнятими, або вільними. Кожному вільному осередку ставиться у відповідність індекс довжини Pi і індекс кількості переходів, причому при переході з шару в шар індекс довжини збільшується на 1. Індекс застосовується для зменшення числа переходів.

 В процесі розповсюдження хвилі для кожного шару використовуються наступні масиви: ДРПi - стан осередків i-го шару; Li - поточного фронту хвилі в i-м шарі; Mi - осередки шару i сусідні до осередків з Li. При утворенні чергового фронту для i-го шару разом з осередками з Mi використовуються ті вільні осередки i-го шару, в яких можливий перехід з інших шарів і які мають той же індекс P.

Недолік методу: хвиля розповсюджується послідовно в кожному з шарів і незалежно, це приводить до великих витрат машинного часу.

Приклад: проведення траси D6:1,D4:5

 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

17

18

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

O

1

 

13

O

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

O

2

D5

14

O

16

15

14

13

14

15

16

17

 

 

 

 

4

 

 

 

 

O

3

 

15

O

15

14

13

12

13

14

15

16

 

 

 

 

5

 

 

 

 

O

4

 

15

O

14

13

12

11

12

13

14

15

 

18

 

 

6

 

 

 

 

O

5

 

17

O

13

12

11

10

11

12

13

14

 

17

18

 

7

 

 

 

 

O

6

 

18

O

 

11

10

9

10

11

12

13

 

16

17

18

8

 

 

 

 

O

7

 

19

O

 

10

9

8

9

10

11

12

 

15

16

17

9

 

 

 

17

O

8

 

20

O

 

9

8

7

8

9

10

11

 

14

15

16

10

 

 

17

16

O

9

 

21

O

 

8

7

6

7

8

9

10

 

13

14

15

11

 

 

16

15

O

10

 

22

O

 

7

6

5

6

7

8

9

 

12

13

14

12

 

 

15

14

O

11

 

23

O

 

6

5

4

5

6

7

8

 

11

12

13

13

 

 

14

13

O

12

 

24

O

 

5

4

3

4

5

6

7

 

10

11

12

14

 

14

13

12

11

10

9

8

7

 

4

3

2

3

4

5

6

 

11

12

13

15

 

13

12

11

10

9

8

7

6

 

3

2

1

2

3

4

5

 

12

13

14

16

 

12

11

10

9

8

7

6

5

 

2

1

O

1

 

13

O

 

13

14

15

17

 

13

12

 

 

 

 

 

 

 

3

2

O

2

D6

14

O

15

14

15

16

18

 

14

13

 

O

1

 

8

O

5

4

3

O

3

 

15

O

16

15

16

17

19

 

 

14

15

O

2

D4

9

O

 

 

 

O

4

 

15

O

17

16

17

18

20

 

 

15

16

O

3

 

10

O

 

7

6

O

5

 

17

O

18

17

18

 

21

 

 

16

17

O

4

 

11

O

 

8

7

O

6

 

18

O

 

18

 

 

22

 

 

17

18

O

5

 

12

O

 

9

8

O

7

 

19

O

 

 

 

 

23

 

 

18

 

O

6

 

13

O

 

10

9

O

8

 

20

O

 

 

 

 

24

 

 

 

 

O

7

 

14

O

 

11

10

O

9

 

21

O

 

 

 

 

25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

12

11

O

10

 

22

O

 

 

 

 

26

 

 

 

 

 

18

17

16

15

14

13

12

O

11

 

23

O

 

 

 

 

27

 

 

 

 

 

 

18

17

16

15

14

13

O

12

 

24

O

 

 

 

 

28

 

 

 

 

 

 

 

18

17

16

15

14

15

16

17

18

 

 

 

 

 

29

 

 

 

 

 

 

 

 

18

17

16

15

16

17

18

 

 

 

 

 

 

30

Рисунок. 4.2 - Трасування (шар 1)


Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:  


 

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

19

20

21

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

17

18

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

18

17

16

17

18

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

O

1

 

13

O

18

17

16

15

16

17

18

 

 

 

 

 

4

 

 

 

 

O

2

D5

14

O

17

16

15

14

15

16

17

18

 

 

 

 

5

 

 

 

 

O

3

 

15

O

16

15

14

13

14

15

16

17

18

 

 

 

6

 

 

 

 

O

4

 

15

O

15

14

13

12

13

14

15

16

17

18

 

 

7

 

 

 

 

O

5

 

17

O

 

13

12

11

12

13

14

15

16

17

18

 

8

 

 

 

 

O

6

 

18

O

 

12

11

10

11

12

13

14

15

16

17

18

9

 

 

 

 

O

7

 

19

O

 

11


double arrow