Файл: Определение номенклатуры средств автоматизации проектирования и управления на этапах жизненного цикла.docx

МИНИСТЕРВТСВО ЦИФРОВОГО РАЗВИТИЯ,

СВЯЗИ И МАССОВЫХ КОММУНИКАЦИЙ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ

«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ ИМ. ПРОФ. М.А. БОНЧ-БРУЕВИЧА»

(СПбГУТ)

Институт непрерывного образования

Лабораторная работа №1

По дисциплине: «Автоматизация управления жизненным циклом изделия»

на тему: «Определение номенклатуры средств автоматизации проектирования и управления на этапах жизненного цикла»

Вариант 6

Выполнил:

студент гр. ИБ-94з Зуйков А.А.

Санкт-Петербург

2023

Оглавление

Постановка лабораторной работы

Целью лабораторной работы является приобретение навыков выбора средств автоматизации и управления на этапах жизненного цикла.

Предметная область: Проектирование радиоэлектронных средств на ПЛИС Virtex-6.

Задачи

Подобрать необходимое программное обеспечение и, при необходимости, отладочные комплексы.

Автоматизировать полный процесс разработки: от разработки принципиальной схемы и программного обеспечения, до конструкторской документации.

Исходить из автоматизации следующих рабочих мест: разработчик схемы и ПО – 1 человек, конструктор – 1 человек.

Дать описание программных продуктов и отладочных комплексов и подсчитать их общую стоимость, включая стоимость рабочих станций.

Выполнение работы

Современное проектирование радиоэлектронных средств (РЭС) включает аппаратную, программную и системную составляющие. Для достижения наилучшего результата используются высокоэффективные средства проектирования, помогающие сократить время разработки и повысить качество продукта.

Одним из таких средств является программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) Virtex-6 от компании Xilinx. Она обладает высокой производительностью и гибкостью

---

, что позволяет проектировать сложные РЭС с использованием одного компонента.



Рис. 1 Xilinx Virtex-6

Рассмотрим процесс проектирования РЭС на ПЛИС Virtex-6, исходя из автоматизации работы двух специалистов: разработчика схемы и ПО, а также конструктора.

Описание программных продуктов

Разработчик схемы и ПО будет использовать среду разработки Xilinx ISE Design Suite, которая предоставляет возможность проектирования, моделирования, проверки и синтеза сложных цифровых схем и ПО. Xilinx ISE Design Suite - это высокопроизводительное программное обеспечение для разработки цифровых схем на программируемой логической интегральной схеме (ПЛИС) компании Xilinx.

Он предназначен для создания проектов на языках описания аппаратных средств (HDL) таких, как VHDL и Verilog, для настройки и наладки конфигурации ПЛИС, а также для оптимизации и анализа производительности цифровых схем.

Xilinx ISE Design Suite включает в себя широкий набор инструментов для синтеза, имплементации, верификации и отладки цифровых схем. Кроме того, в него входят библиотеки компонентов, которые могут быть использованы при создании схем.

Основными компонентами Xilinx ISE Design Suite являются:

1. 
   Xilinx Vivado - инструмент для синтеза и имплементации цифровых схем на ПЛИС.
   

Рис. 2 Интерфейс инструмента Xilinx Vivado

2. 
   Xilinx PlanAhead - инструмент для планирования, проектирования и оптимизации цифровых схем на ПЛИС.
   

Рис.3 Интерфейс инструмента Xilinx PlanAhead

3. 
   Xilinx Chipscope - инструмент для отладки и анализа цифровых схем.
   

Рис.4 Интерфейс инструмента Xilinx Chipscope

Xilinx ISE Design Suite является одним из ведущих программных средств для разработки цифровых схем и позволяет разработчикам создавать сложные цифровые системы на ПЛИС с высокой производительностью и надежностью. Стоимость одной лицензии данного продукта составляет около 2500 долларов.

---

Конструктор будет работать с ПО для разработки печатных плат Altium Designer. Altium Designer - это интегрированное программное обеспечение для проектирования электронных плат. Оно сочетает в себе функциональность CAD и ECAD в одном пакете, что делает процесс проектирования более эффективным и удобным.



Рис.5, 6 Интерфейс ПО Altium Designer

Altium Designer предоставляет множество инструментов для создания схем, размещения компонентов и дорожек на плате, а также симуляции и верификации созданных проектов. Он также поддерживает работу с множеством форматов файлов и стандартов, включая Gerber, ODB++, IPC-2581 и другие.

Одним из главных преимуществ Altium Designer является его наглядность. Пользователи могут легко визуализировать свой проект в трехмерном виде, что позволяет обнаруживать и исправлять проблемы до того, как плата будет создана.

Altium Designer также поддерживает совместную работу, позволяя различным участникам команды работать над одним проектом совместно, не нарушая при этом правил целостности данных.. Стоимость лицензии Altium Designer составляет около 7000 долларов.

Отладка разработанных РЭС будет проводиться на отладочном комплексе. В качестве такого комплекса будет использоваться Xilinx Virtex-6 FPGA ML605 Evaluation Kit, который предоставляет возможность проектировать и отлаживать РЭС на ПЛИС Virtex-6. Стоимость этого комплекса составляет около 6000 долларов.



Рис. 7 Xilinx Virtex-6 FPGA ML605 Evaluation Kit

Цена на программное обеспечение:

№ п/п	Продукт	Цена за шт. руб.	Кол-во		Стоимость, руб.
1.	Xilinx ISE Design Suite	206 600	1		206 600
2	Altium Designer	578 480	1		578 480
Итого:				785 080

---

Цена на вспомогательное оборудование:

№ п/п	Продукт	Цена за шт. руб.	Кол-во		Стоимость, руб.
1	Xilinx Virtex-6 FPGA ML605 Evaluation Kit	495 840	1		495 840
Итого:				495 840

Цена на рабочие станции:

№ п/п	Продукт	Цена за шт. руб.	Кол-во		Стоимость, руб.
1	Gigabyte AORUS 15P YD-74RU244SH 15.6" 1920 x 1080 IPS, 240 Гц, несенсорный, Intel Core i7 11800H 2300 МГц, 32 ГБ, SSD 1024 ГБ, видеокарта NVIDIA GeForce RTX 3080 8 ГБ	313 608	2		627 216
2	Монитор LG 27MK600M	16 639	2		33 278
3	Комплект переферии в составе Клавиатура, Мышь, Кабель HDMI	2700	2		5 400
Итого:				665 994

Суммируя все пункты затрат, получим:

785 080 + 495 840 + 665 994 = 1 946 914 рублей необходимо для организации рабочих мест для разработки радиоэлектронных средств от разработки принципиальной схемы и программного обеспечения, до конструкторской документации.

---