Konvertierungsprogramm der Daten des symbolischen Layouts eines Gate-Array-Schaltkreises in das Format des physikalischen Layouts

Diplomarbeit der Τechnischen Hochschule Ilmenau / Sektion Informationstechnik und Theoretische Elektrotechnik, 198

Traçado de rotas em circuitos impressos multi-face

Orientador: Hans K. E. LiesenbergDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Matematica, Estatistica e Ciencia da ComputaçãoResumo: Não informado.Abstract: Not informed.MestradoMestre em Ciência da Computaçã

A complete design path for the layout of flexible macros

XIV+172hlm.;24c

Rechnergestützter Entwurf von Grundmodellen und deren Verrohrung als Mittel der Aufstellungsplanung und Kostenschätzung im Anlagenbau

Im Rahmen dieser Arbeit wurde eine Methodik zur Erzeugung und Bewertung von Aufstellungskonzepten entwickelt und in Form eines Softwaresystems implementiert. Die als Computer Aided Plant System bezeichnete Software unterstützt den Prozess der Aufstellungsplanung durchgängig von der Modellierung und Raumbedarfsabschätzung der Ausrüstungen über die Konzeption des Stahl- und Massivbaus bis hin zur automatischen Erzeugung der Anlagenverrohrung. Bei jedem dieser Arbeitsschritte wird der Planer durch hinterlegte Standards und Automatismen in seinen Entscheidungen unterstützt. Ein integriertes Bewertungs- und Analysemodul erlaubt eine kontinuierliche Verbesserung des erzeugten Entwurfs und ist in der Lage durch unterschiedliche Lösungsansätze erzeugte Aufstellungsvarianten miteinander zu vergleichen.Der Anwendungsbereich der Software deckt hierbei unterschiedliche Aufgabenstellungen ab, von der in der Angebotsphase geforderten Kostenkalkulation bis hin zu detaillierten Aufstellungskonzepten im Rahmen des Basic Engineering. Daher war bei der Entwicklung eines geeigneten Softwarekonzepts für die Umsetzung, neben der Abdeckung der geforderten Funktionalität, eine hohe Flexibilität des entstehenden Systems eine der Hauptforderungen. Dies wurde durch die Verwendung eines modularen Ansatzes bei der Implementierung der Software erreicht. Jedes einzelne Modul repräsentiert hierbei ein entsprechendes Arbeitsgebiet innerhalb des Planungsprozesses. Neben der Konzeption und Umsetzung des Software bildete die Erzeugung und anschließende Bewertung der Anlagenverrohrung einen Schwerpunkt dieser Arbeit. Die Integration eines leistungsfähigen Algorithmus zur Generierung der Rohrführungen unter Berücksichtigung einer größtmöglichen Anzahl an verfahrenstechnischen und konstruktiven Randbedingungen führt zu einer praxisnahen Verrohrung. Durch die Möglichkeit einzelne Bereiche der Anlage, beispielsweise Ausrüstungen oder zuvor verlegte Rohrleitungen, aus der im Routing-Algorithmus integrierten Kollisionsprüfung auszuschließen, lassen sich direkte Einflüsse der Aufstellungsplanung auf die erzeugte Leitungsführung ablesen. Diese können für eine Bewertung der Rohrleitungsführung im Hinblick auf mögliches Optimierungspotential genutzt werden. Hierdurch besteht die Möglichkeit einer iterativen Verbesserung des erzeugten Aufstellungskonzepts. Um zu einer aussagekräftigeren Bewertung der erzeugten Verrohrung zu kommen, wurde ein vom verwendeten Routing-Algorithmus unabhängige Methode zur Ermittlung von Rohrleitungsführungen entwickelt. Hierbei werden die bei der Verrohrung in der Anlage zu berücksichtigenden Randbedingungen selektiv so eingeschränkt, das eine theoretisch optimale Rohrleitungsführung erzeugt wird. Durch Anwendung dieser Leitungsführung als objektives Vergleichskriterium können die durch den Routing-Algorithmus generierten Ergebnisse nach der Stärke ihres Optimierungspotentials sortiert werden und der Planer kann sich auf die Leitungen mit für die Konzeptphase kostenrelevanten Abweichungen konzentrieren.Der Einsatz eines Konzeptphasensystem sowohl im Bereich der Angebotsbearbeitung als auch bei der Unterstützung der Aufstellungsplanung führt zu einer Verbesserung der Planungsergebnisse bei gleichzeitiger Reduzierung des notwendigen Planungsaufwands

Tissu numérique cellulaire à routage et configuration dynamiques

In the design of new machines or in the development of new concepts, mankind has often observed nature, looking for useful ideas and sources of inspiration. The design of electronic circuits is no exception, and a considerable number of realizations have drawn inspiration from three aspects of natural systems : the evolution of species (Phylogenesis), the development of an organism starting from a single cell (Ontogenesis), and learning, as performed by our brain (Epigenesis). These three axes, grouped under the acronym POE, have for the most part been exploited separately : evolutionary principles allow to solve problems for which it is hard to find a solution with a deterministic method, while some electronic circuits draw inspiration from healing process in living beings to achieve self-repair, and artificial neural networks have the capability to efficiently execute a wide range of tasks. At this time, no electronic tissue capable of bringing them together seems to exist. The introduction of reconfigurable circuits called Field Programmable Gate Arrays (FPGAs), whose behavior can be redefined as often as desired, made prototyping such systems easier. FPGAs, by allowing a relatively simple implementation in hardware, can considerably increase the systems' performance and are thus extensively used by researchers. However, they lack plasticity, not being able to easily modify themselves without an external intervention. This PhD thesis, developed in the framework of the European POEtic project, proposes to define a new reconfigurable electronic circuit, with the goal of supplying a new substrate for bio-inspired applications that bring all three axes into play. This circuit is mainly composed of a microprocessor and an array of reconfigurable elements, the latter having been designed during this thesis. Evolutionary processes are executed by the microprocessor, while epigenetic and ontogenetic mechanisms are applied in the reconfigurable array, to entities seen as multicellular artificial organisms. Relatively similar to current commercial FPGAs, this subsystem offers however some unique features. First, the basic elements of the array have the capability to partially reconfigure other elements. Auto-replication and differentiation mechanisms can exploit this capability to let an organism grow or to modify its behavior. Second, a distributed routing layer allows to dynamically create connections between parts of the circuit at runtime. With this feature, cells (artificial neurons, for example) implemented in the reconfigurable array can initiate new connections in order to modify the global system behavior. This distributed routing mechanism, one of the major contributions of this thesis, induced the realization of several algorithms. Based on a parallel implementation of Lee's algorithm, these algorithms are totally distributed, no global control being necessary to create new data paths. Four algorithms have been defined implemented in hardware in the form of routing units connected to 3, 4, 6, or 8 neighbors. These units are all identical and are responsible for the routing processes. An analysis of their properties allows us to define the best algorithm, coupled with the most efficient neighborhood, in terms of congestion and of the number of transistors needed for a hardware realization. We finish the routing chapter by proposing a fifth algorithm that, unlike the previous ones, is constructed only through local interactions between routing units. It offers a better scalability, at the price of increased hardware overhead. Finally, the POEtic chip, in which one of our algorithms has been implemented, has been physically realized. We present different POE mechanisms that take advantage of its new features. Among these mechanisms, we can notably cite auto-replication, evolvable hardware, developmental systems, and self-repair. All of these mechanisms have been developed with the help of a circuit simulator, also designed in the framework of this thesis