вход Вход Регистрация



Математическое ядро — это набор функций, выполнение которых обеспечивает построение трехмерных моделей. Ядро не самоценно, оно создается для использования в прикладных программах. Доступ к функциям ядра конечному пользователю открывает Cad-Система ( как правило, через графический предназначенный для пользователя интерфейс). Кроме того, ядро иногда называют «движком» системы геометрического моделирования. Подобно поэтому, как двигатель автомобиля определяет «потолок» его скорости, математическое ядро определяет границу функциональных возможностей САПР, что его использует. При использовании множеством продуктов одного и того же ядра в границе все они имеют одинаковые возможности и ограничения, а различаются только интерфейсом. В этех условиях появление конкурирующего ядра вносит «свежая струя», что предотвращает своеобразный «застой» на рынке.

Сегодня в мире существует несколько десятков сравнительно известных математических ядер. Кроме тройки признанных лидеров-«тяжеловесов» (Parasolid от EDS, ACIS от Spatial Corp и Open CASCADE от Matra Datavision) успешно развиваются и менее известные или младшие геометрические ядра, например такие, как Thinkdesign kernel (Thinks, Inc.), VX Overdrive (Varimetrix Corp), КОМПАС-3D kernel (АО ACKOH, Россия).

С одной стороны, мощность математического ядра, используемого САПР, определяет потенциал системы, с другой — сам факт использования системой известного ядра совсем не гарантирует ее качество. Иногда приходится сталкиваться с такой ситуацией: производитель объявляет, что его САПР базируется, например, на ядре Parasolid (что соответствует действительности), и на этом основании ставит ее в один ряд с широко известными могущественными системами. А на проверку оказывается, что в данном продукте не «открытые» для пользователя много базовых функций.

Политика лицензирования ядер ACIS и Parasolid ориентированная на производителей и потребителей ПО в странах с развитой экономикой и не содействует их широкому распространению в наших экономических условиях ( понятно, речь идет о легальном использовании САПР на базе этех ядер).

При использовании покупочного ядра его стоимость «спорит» в цену продукта. Даже за написания модулей импорта-экспорта в форматы покупочных ядер нужно платить немалые деньги.

Ядро собственной разработки гибче и изменения, изменения вносятся у него настолько оперативно, насколько это нужно самому разработчику САПР. При использовании собственного ядра частица его стоимости в цене готового продукта, как правило, минимальная. Она не зависит от изменений лицензионной политики постороннего разработчика.

Parasolid сначала создавался как ядро САПР, это ядро «обкатывалось» и «шлифовалось» на огромном количестве рабочих мест на конкретных задачах. Ядро ACIS создавалось как какая-то общая математическая модель — оно очень универсальное, решает множество общих задач. Компания АСКОН разработала собственное ядро КОМПАС.

АСКОН уже успешное решил значительную часть этой задачи.

Если принципиально поставить цель реализовать тот же набор функций, которые и Parasolid, то ее можно достичь в короткие сроки. Однако намного большую проблему составляет не собственно количество функций, а надежность их работы, «отшлифованость» ядра. А этого невозможно добиться только усилиями тестеров компании-производителя. Доводом конкурентоспособного функционала и высокой надежности ядра может быть исключительно его успешное практическое применение в САПР на реальных рабочих местах.

Но даже если закрывать в математическом ядре 90% функционала Parasolid и на базе этого ядра построить продукт, который закрывает 80-90% задач клиента — это тоже хорошее достижение. Ведь есть еще и такой параметр, как цена продукта, и если она в 2 раза ниже, а задача преобладающей части клиентов успешно решаются, система будет занимать огромную нишу на рынке. Ведь есть задачи разной сложности, для них были, есть и будут решения разной весовой категории. А со временем дистанция между ними будет сокращаться.

Надо понимать, что при выборе лицензионного ПО ( как и при покупатели любого фирменного товара) решающим фактором является соотношения «цена/качество».

Есть множество примеров, когда предприятие покупает несколько рабочих мест САПР «трудного» класса (Unigraphics) для выполнения наиболее сложных задач моделирования и десятки лицензий на систему КОМПАС-3D для решения 80-90% задач, которые остались, на рабочих местах всех конструкторов. И такая связка всегда работает успешно. А вот случаи, когда все рабочие места на предприятии оснащенные исключительно Unigraphics и в этой системе проецируются все изделия, вплоть до втулок и манжету, неизвестные.

Случайные новости

1.8.1 Инверторы и ЛЭ на р-МОП

Для старейших элементов типа р-МОП характерно применение нагрузочных транзисторов с индуцированным каналом. В этом случае нагрузку называют нелинейной, если транзистор включен по схеме на рисунке 1.20, а, или квазилинейной – по схеме на рисунке 1.20, б.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1.20 – Схемы инверторов с нелинейной (а)

и квазилинейной нагрузками (б)

 

Если напряжение между затвором и истоком превышает пороговое, то в транзисторе возникает проводящий канал между стоком и истоком. В противном случае проводимость участка сток–исток близка к нулю. Логическая единица отображается отрицательным напряжением, модуль которого превышает пороговое значение, а логический нуль - малым отрицательным напряжением, модуль которого не достигает модуля порогового напряжения. Как видно, в элементах типа р-МОП используется соглашение отрицательной логики.

При х=1 проводит активный транзистор Та. Нагрузочный транзистор Тн также включится, так как между его затвором и истоком действует напряжение, превышающее пороговое значение, если модуль выходного напряжения мал. А в данном режиме это так, поскольку при включении Та модуль выходного напряжения снижается. Следовательно, при х=1 выходное напряжение снимается с делителя образованного сопротивлениями каналов проводящих транзисторов Та и Тн, и равно

 

,

 

где и - сопротивления каналов соответствующих транзисторов.

должно составлять малую долю напряжения , и необходимо условие <<. Это неравенство выполнимо лишь при изготовлении транзисторов с разными размерами каналов. У нагрузочного транзистора увеличивают длину канала, у активного – его ширину (сопротивления каналов могут отличаться в 25 раз).

При рассмотрении статического состояния инвертора при х=1 видны характерные недостатки р-МОП схем.

Во-первых, необходимость иметь определенное соотношение между сопротивлениями каналов (схемы этого типа называют иногда схемами «с отношением») увеличивает расход площади кристалла и, следовательно, стоимость элемента. Действительно, при возможности использовать идентичные транзисторы размер каждого составил бы всего .

Во-вторых, через оба транзистора от источника питания на общую точку течет статический ток (при х=1). Это исключает применение низкоомных каналов из-за роста рассеиваемой элементом мощности. Высокоомность каналов влечет потерю быстродействия, поскольку нагрузочные емкости не могут быстро перезаряжаться через высокоомные каналы.

Вариант с квазилинейной нагрузкой отличает применение второго источника питания , причем модуль превышает модуль напряжения не менее чем на пороговое напряжение. В этом случае свойства нагрузочного транзистора приближаются к свойствам линейного сопротивления, что в некоторой мере улучшает характеристики элемента.

Элементы типа р-МОП имеют задержки распространения сигнала в сотни или десятки наносекунд, потребляют мощность в десятки или единицы милливатт, имеют напряжения питания в 3...6 раз превышающие напряжение питания элементов ТТЛ (типичное значение напряжения питания схем с нелинейными нагрузками – 27В).

Ясно, что подобные параметры не позволяют использовать эти элементы в БИС или СБИС и вообще являются проигрышными в сравнении с параметрами других типов элементов. Однако нельзя считать элементы р-МОП устаревшими и бесполезными. Они хорошо отработаны, имеют высокий процент выхода годных схем при производстве, широкую номенклатуру функциональных разновидностей и невысокую стоимость. Их применение целесообразно в случаях, когда обеспечиваемые ими параметры приемлемы.

Если в инверторе заменить активный транзистор группой параллельно или смешанно включенных транзисторов, управляемых входными переменными, то получатся логические элементы.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 


Рисунок 1.21 – ЛЭ на р-МОП, схема ИЛИ-НЕ (а), схема И-НЕ (б)

 

Логический элемент ИЛИ-НЕ (рисунок 1.21, а) содержит группу параллельно включенных транзисторов Т1...Тm, для него справедливо соотношение

.

 

При последовательном соединении входных транзисторов получают элемент И-НЕ (рисунок 1.21, б). Здесь логический нуль на выходе вырабатывается только при проводящем состоянии всех транзисторов, т.е. напряжение - сумма напряжений на цепочке из ми транзисторов, и по сравнению с аналогичным напряжением схемы ИЛИ-НЕ имеет повышенное значение. Для получения того же значения в элементе И-НЕ нужно применить транзисторы, у которых ширина канала в m раз больше, чем у схемы ИЛИ-НЕ. Поэтому элемент ИЛИ-НЕ в данном случае предпочтителен и является базовым.

Быстродействие схем на МОП- транзисторах ограничивается временами перезаряда нагрузочных емкостей. Особенно велика емкостная нагрузка выходного узла схемы, поскольку в нем суммируются емкости нескольких входов последующих элементов, подключенных к выходу данного. Вследствие этого рассмотренные схемы часто дополняют специальными буферными каскадами с повышенной нагрузочной способностью.

© 2019
  • Сайт "Литературка"
  • мы собираем различную техническую, образовательную, научную литратуру