自动测试系统自动布线方法研究及应用平台实现

admin · 发表于 2022-9-23 17:13:43

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自动测试系统的快速发展，对自动测试系统的自动化设计提出了更高的要求。但作为系统设计的重要组成部分的硬件设计还处于手工设计阶段。设计原理图的绘制工作是硬件设计的重要环节，手工绘制工作在设计标准化、设计质量、设计效率、设计资料存储、设计更新等方面都有很大的局限性，给设计工作带来工作量大、成本高、效率低等诸多题目。因此，实现设计原理图的自动绘制是实现自动测试系统硬件自动化设计的一个关键环节。本文在实验室与三三二七厂的合作项目——“飞行数据管理仿真系统”的基础上，开展应用于自动测试系统设计原理图自动绘制的自动布局、布线算法的研究以及绘制平台实现的工作。自动测试系统设计原理图的自动绘制平台对于提高硬件设计工作的效率和质量具有重要意义。本文的具体研究内容和成果包括：（1）分析自动测试系统设计原理图的特点，总结了设计原理图绘制的总体原则。在研究各种布局布线算法的基础上，完成系统总体方案的设计。（2）提出了基于最少线交叉的自动布局算法。算法以两级间连接的线交叉最少为主要布局目标，通过级联关系矩阵的相关计算，确定两级布局的行排列。并对级数大于2的布局提出了基于禁止区间的布局优化算法，通过禁止空间，缩小搜索仪器排列的可能性区间，加快运算速度。在仪器模型绘制阶段，运用基于规则的定位优化算法，完成仪器模型绘制的坐标定位。（3）在布线系统的设计中，采用朝向目标的线探索法完成点对之间的布线。首先以有利于布线为原则，确定待布连线的布线顺序。布线算法由无交叉布线和一般布线两部分组成，两种布线过程相互配合，减少布线过程中不必要的线交叉和折线。同时在布线的过程中，按照边布线边打点的原则，对走线的交点完成打点操作。（4）基于模型化的体系结构，完成系统数据库的设计。系统数据库及数据库管理系统主要用于存储和管理仪器模型信息以及布局、布线系统中的相关信息。具体包括信号信息、仪器信息、连接信息、布局信息和布线信息。数据独立存储于数据库，保证了程序和数据的分离；另外，也极大地提高了数据访问速度；同时还可以实现数据资源的共享。（5）搭建了自动测试系统设计原理图自动绘制平台，平台基于模块化和通用化的思想进行设计，具有一定的开放性、可扩展性，可实现其它系统的硬件设计原理图的自动绘制。

自动测试系统自动布线方法研究及应用平台实现

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