浅谈计算机技术在自动化设计中的应用

高珊

摘要：使用计算机帮助人类进行设计可以大大减轻人们的劳动量并提高设计质量。人们将预先编好的程序输入到计算机中，使计算机完成相关设计工作，我们称之为自动化设计。本文介绍了如何利用计算机技术进行自动化设计，自动化设计对计算机技术的要求以及自动化设计未来的发展方向，对统一数据库做出了展望。

关键词：计算机；自动化设计；电路

随着计算技术的发展与成熟，由于其计算速度快、计算结果精准等优点被应用于诸多行业，通过设计人员的不断努力，第二代计算机已经能够应用于自动化设计中。

1计算机设计过程

1.1总体设计

自动化设计工作展开之前，设计人员首先要考虑设计对象的大小、用途、运行速度等信息。进而设计出控制器、存储器等的草图：规划处各部件之间信息的传输方式等。

1.2逻辑设计

总体设计完成后。设计人员需要设计出每一个构件详细的线路图，列出逻辑方程。逻辑线路中会用到基本的逻辑单元非门、或非门等。这为工程实现提供了基本信息。

1.3工程实现

也可称为硬件的实现。在自动化设计中，所用计算机往往有许多单元构成，而最基本的单元就是逻辑门。另外还有插件、底板、机柜等。这一阶段主要任务是：

（1）划分。划分也叫作框插件，例如一台4级单元结构的计算机中，单元、组件、插件和机柜分别是1、2、3、4级单元。在划分的时候就需要分两次进行划分，将单元划分到组件上；将组件划分到插件上。

（2）布局。布局主要包括组件的布局和插件的布局。例如组件在插件上的布局，X个组件要布局到插件上Y个位置，组件之间需要用线进行连接，使连线总长度最小，这样有利于之后的布线。一般布局方法为迭代法与构造法。

（3）底板的布线。一块电路板上已经布局完成了若干个单元，根据各单元之间设计好的连线图与附加条件（如双层布线）进行合理布线。布线分为四个步骤：第一、确定连线顺序；第二、分层；第三、确定走线方向与顺序；第四、走线。

（4）生成组装文件、表格、资料。

（5）生成故障测试资料。随着技术的提高，线路板的集成度也越来越强，一块线路板就有可能集合了几十个到几百个不等的电路单元，而一台计算机中则包含了几千块插件。对于这些电路的故障测试仅依靠人工已经无法实现，因此人们发明了自动测试，利用计算机技术生成测试电路的诊断表测试资料，再对应各个电路，发现有无问题存在。

2自动化设计系统

针对每一个环节都有相应的自动化设计系统，如逻辑模拟系统、布线系统等。设计人员在为这些系统输入数据时应按照自己的使用习惯和语言进行表达，尽可能使输入数据量变小，如果信息量过大则自动化设计的优势将不再明显。而这种为每一个系统都输入数据的做法本身是一项庞大的工程，因此人们也在积极寻求一种方法能够将上述系统连接起来，形成一个统一化的自动设计系统。

统一的自动化控制系统的核心应该是数据库。通过数据库将各个系统有机的整合起来。而这个系统无疑是庞大的。不可能一开始就有详细计划。而需要设计人员不断地填充信息，逐渐形成。如此庞大的数据需要有大容量的存储器和高效的处理器，以增强计算机的处理数据的能力。如果计算机规模过小。内存低，运算慢。则会严重阻碍自动化的实现。而附加设备也必须能够达到一定工作水平，如打印机、绘图仪、读盘设备、照相设备等。

3自动化设计的发展方向

计算机设计自动化的概念是在上世纪五十年代提出的，到如今也只有几十年的发展历史。其中六十年代是发展的高潮，各个国家都由相关报道，七十年代起，许多大学已经开设了自动化课程，并出版了许多相关文献资料。

自动化成为了人们不断研究的课题，为设计人员带来了诸多便利，减轻了他们的劳动量，能够更简便的解决复杂问题。而在这一领域中，还有许多数学方面的问题尚未解决，这激发了许多理论工作人员的研究兴趣，而对于设计人员来讲，这一领域考验他们的是复杂的技巧、丰富的经验以及设计产品的质量。

随着最近几年自动化设计的发展，逻辑模拟、布线、语言描述等系统都取得了不错的进展，全面提高了自动化设计的水平，使其向着统一数据库方向发展，许多自动化设计单位已经建立起了完善的设计系统。而随着自动化设计中计算机规模的增加，对自动化设计系统的要求也在逐渐提高；反过来看，自动化设计系统数据的增加也对计算机的存储能力、读写能力、运算方法等提出了更高的要求。因此，自动化设计人员应加强工作能力，尤其理论内容，努力提高计算机的运算方法，使之能够更好地代替人类进行现代社会中自动化设计工作。

4结语

综上所述，自动化设计技术属于新兴技术，在实际运用中还存在许多不确定因素，并且随着计算技术的发展与配置的提高，自动化技术并将迎来较大的变革，统一数据库已经指日可待。因此，设计人员应注意加强自身相关技术知识，是自己在改革的浪潮中发挥出应有的作用，推动自动化技术的成熟与发展，为我国自动化产业贡献力量，使我国生产技术跻身世界前列。