2-Маъруза. Автоматика тизимларини лойиҳалашнинг блокли-иерархик усули

Структур схемалар иложи борича умумий ва камроқ деталли кўринишли бўлиб, объектнинг асосий функционал қисмларини, уларнинг белгиланиши ва ўзаро боғланишини аниқлайди.


3. Блокли-иерархик лойиҳалаш усулига мисоллар.
Рақамли ҳисоблаш аппаратураларини лойиҳалашда иерархик босқичларга бўлиниш мавжуд (5-расм, бу ерда: ЛЭ – мантиқий элемент, ФУ – функционал узел, ФУС – функционал қурилма, ФК – функционал мажмуа).
Энг қуйи босқичда мантиқий элемент ЛЭ ларга эга бўлган принципиал схемалар лойиҳаланади, кейинги босқичда функционал схемалар лойиҳаланади, улар баъзан ФУ лар элемент сифатида қаралганда регистр схемалари деб юритилади. Сўнгра, ФУС лар элемент сифатида олиниб, структур схемалар қуралади. Аппаратура ва жараёнларни лойиҳалашнинг кўп сонли босқичларга бўлинишини тез-тез учратиш мумкин. Масалан, рақамли аппаратураларни ишлаб чиқишда функционал схема босқичи мантиқий ҳамда регистр схемаларини лойиҳалаш каби ост босқичларга бўлинади. Структур схемаларни лойиҳалаш босқичида эса, алоҳида ҳисоблаш машиналарининг структур схемаларини ва ҳисоблаш тизимларининг ва тармоқларининг структур схемаларини лойиҳалаш ост босқичларини ажратиш мумкин.
Конструкторлик иерархияси ҳар доим ҳам функционалга мос келавермайди, масалан ҳисоблаш машиналари конструкциясида қуйидаги иерархик босқичлари фарқ қилади:

1. 
   Конструкциялаш объекти – устун, у ром ва манба блоки ҳамда совутиш тизими каби қўшимча қурилмалардан иборат бўлади;
   
2. 
   Ромларни конструкциялаш, бу панеллардан иборат;
   
3. 
   Панелларни конструкциялаш, бу тоифали алмаштириш элементларидан (ТЭЗ) тузилган;
   
4. 
   ТЭЗ ни конструкциялаш, бу босқич элементлари модулларни ҳосил қилади [2÷4].
   

Лойиҳалашнинг блокли-иерархик усулига навбатдаги мисол тариқасида АСТхПП – ишлаб чиқариш структурасини келтириш мумкин. Баъзи ҳолларда технологик жараёнларни лойиҳалаш конструкторлик лойиҳалашига тор доирада боғланган бўлади, шунинг учун технологик жараёнларни лойиҳалаш иерархияси худди конструкторлик иерархияси каби бўлади. Аммо, баъзида АСТхПП етарлича ўзига хос бўлади, бундай ҳолда технологик жараёнларни лойиҳалаш қуйидаги асосий иерархик босқичлари билан фарқ қилади: 1) йўналишли технология; 2) операцион технология; 3) асбоб ва мослама.
ЕСКД бўйича машинасозлик маҳсулотлари иерархияси аниқланган бўлиб, у ўз ичига қуйидаги босқчларни олади: 1) деталлар, 2) йиғма бирликлар, 3) мажмуалар, 4) тўпламлар (масалан, тишли ғилдирак, вал, металл понача – булар редукторга кирувчи деталлардир; редуктор йиғма бирлик бўлиб, ўз навбатида станок элементи ҳисобланади; станок янада юқорироқ босқич йиғма бирлиги бўлиб, у станоклар мажмуаси – узлуксиз линия элементи бўлиши мумкин).
Оптик тизимларни лойиҳалашда четки ўлчовлари бўйича ишлаб чиқаришнинг учта иерархик босқичларини ажратиш мумкин. Энг юқори А босқичда структур схема аниқланади, яъни тизим узелларининг сони, уларнинг ўзаро жойлашуви, тахминий ўлчамлари ва фокус масофалари аниқланади. Бу босқични габарит (ўлчам) ҳисоб-китоблари деб аташ қабул қилинган. Ўрта босқич Б да узелларни конструкциялаш амалга оширилади, қуйи босқич В да узел элементлари – линза, кўзгу ва шу кабилар лойиҳаланади.
Ҳисоблаш жараёнларини лойиҳалашнинг ҳам ўрганиб чиқиш ва ишлаб чиқиш иерархияси мавжуд. Бу ерда қуйидаги босқичларни ажратиш мумкин:

1. 
   Модуль таркибини, улар орасидаги информацион боғланишларни, информацион массивлар структурасини ишлаб чиқиш, яъни дастурий мажмуанинг яхлитланган блок-схемасини ишлаб чиқиш;
   
2. 
   Алоҳида модулларнинг структур схемаларини ишлаб чиқиш;
   
3. 
   Ҳар бир блокка танланган дастурлаш тилида ёзиш.
   

5-расм. Рақамли аппаратураларни лойиҳалашнинг иерархик босқичлари.



6-расм. Навбатдаги иерархик босқичдаги лойиҳалаш жараёнининг схемаси.

Лойиҳаланаётган объектнинг блокли-иерархик берилишини горизонтал босқичларга тақсимланиш деб аташ мумкин. Масалан, 5-расмда горизонтал босқичлар деб, ЛЭ босқичи, ФУ босқичи ва шу кабилар олинади. Ўз навбатида горизонтал босқичларда схемани, конструкцияни, технологияни лойиҳалаш масалаларини ажратиш мумкин. Схемани лойиҳалаш масалаларининг тўпламини кўпинча лойиҳалашнинг функционал босқичи деб, конструкциялаш масалаларининг тўпламини лойиҳалашнинг конструкторлик босқичи деб, технологик масалаларнинг тўпламини лойиҳалашнинг технологик босқичи деб аталади. Бу босқичларнинг ҳар бири горизонтал босқичларнинг барчаси ёки кўпчилигининг мос келувчи масалаларини қамраб олади ва табиийки, уларни вертикал босқичлар деб аталади.

Назорат саволлари

1. 
   Автоматика тизимларини лойиҳалашнинг блокли-иерархик усули.
   
2. 
   Блокли-иерархик усулнинг афзалликлари ва камчиликлари тўғрисида гапириб беринг.
   
3. 
   Блокли-иерархик усулнинг қайси босқичларида оптималликка эришиш мумкин.
   
4. 
   Қандай тенденциялар автоматика тизимларини автоматлаштиришни кундалик заруриятга айлантиради?