Техническое задание (учебное) на разработку программы обработки топологии имс 3 Подход к реализации 4 Ядро 5 Реализация 5

Оглавление

Техническое задание (учебное) на разработку программы обработки топологии ИМС

2. Исполнитель работы - группа слушателей спецкурса.

3. Сроки выполнения работы - 1 семестр 2006 года.

4. Цель и назначение работы.

Цель работы состоит в разработке программы, выполняющей основные технологические операции с топологией ИМС.

Программа предназначена для учебных целей: исследования применяемых алгоритмов, их производительности.

Задача применимости программы в процессе проектирования ИМС не ставиться.

Программа может быть использована как упрощенный макет или прототип для разработок, направленных на практическое применение в проектировании ИМС.

5. Технические требования

5.1 Аппаратные средства, операционная среда и инструментальные средства.

Программа должна функционировать под управлением операционной системы UNIX.

Исходные тексты программ разрабатываются на языке программирования Си++.

Компиляция и сборка программ выполняются компилятором Си++ (gnu C++).

Графический интерфейс реализуется средствами библиотеки Leda.

Требования к портируемости программы не предъявляется.

5.2 Функциональны возможности программы.

Программа выполняет следующие функции:

- чтение и запись примитивного текстового представления топологии,

- графическая визуализация,

- желаемый графический ввод,

- раскрытие иерархического описания,

- отбор группы топологических слоев в один технологический слой,

- объединения пересекающихся и соприкасающихся контуров в одном слое,

- контроль взаимной близости границ контуров.

Графический интерфейс пользователя обеспечивает выполнение перечисленных выше функций по нажатию кнопок, визуализацию с маштабированием и панорамированием изображения.

Программа имеет следующие ограничения:

Все контура односвязанные полигоны, без самопересечений. Число уровней иерархии не более 3, число слоев не более 16. Сложность геометрии - до 256 контуров.

5.3 Тестовые данные.

Тестовые данные предназначены для демонстрации функциональных возможностей программы. Необходимость подготовки специальных тестовых данных обусловлена тем, что не планируется трансляция реальных топологических форматов, а также значительными ограничениями на сложность проекта.

6. Результаты выполнения работы

- Программа в виде исполняемого файла

- Исходные тексты программы

- Исходные тексты тестирующих процедур

- Командные и make файлы для компиляции, сборки и тестирования

- Тестовые примеры входных данных

- Руководство по инсталяции в формате readme файлов

- Спецификации компонентов программы

7. Права использования результатов

Все права на использование результатов разработки в любом качестве принадлежат МИЭТ.

Комментарии

- В качестве координат использовать числа с плавающей запятой.

- Контроль взаимной близости либо через вычисление расстояния между полигонами, либо через выполнение растяжения контуров.

Подход к реализации

1. 
   Ядро – отвечает за хранение, обработку блоков топологии
   
2. 
   Графический Интерфейс Пользователя – отвечает за отображение на экране объектов топологии
   

Ядро

1. 
   Сохранять и загружать объекты топологии (контура и слои)
   
2. 
   Объединять контура топологии одного слоя в случае их
   
3. 
   Определять технологию (список технологических правил, DU)
   
4. 
   Иерархия
   
5. 
   Проверка топологии на наличие технологических ошибок (DRC)
   

Реализация

1. 
   Геометрических объектов и физических слоев топологии
   
2. 
   Технологических правил и методов их обработки
   
3. 
   Уровня иерархии
   
4. 
   Понятие ячейка
   

Базовые классы и структуры

1. 
   Struct point– геометрическая единица 2 мерного пространства
   
2. 
   Class path (набор точек) – для описания фигуры топологии
   
3. 
   Class polygon – набор путей для описания сложных фигур
   
4. 
   Class shape (не помню для чего делал  )
   
5. 
   Calss layer – класс, определяющий принадлежность фигуры к определенному физическому слою топологии.
   
6. 
   Class cell – это набор пар фигур и соответствующих им слоев, определяющих определенную схему.
   
7. 
   Class HierarchyBox – абстрактная единица, определяющая уровень иерархии в иерархических ячейках.
   
8. 
   Rule – абстрактное описание технологического правила топологии
   
9. 
   Process – метод обработки определенного правила
   

Базовые связи между структурами:

Все объекты топологии хранятся в классе cell а все ячейки в классе Kernel, который отвечает за ввод/вывод топологии и технологии. В топологию входит описание всех контуров и уровней топологии. В технологию входит описание всех слоев и правил.

За создание технологических правил топологии отвечает синглтон Factory. Он содержит в себе единственное описание всех правил и методов их обработки. Непосредственно перед использованием правил, и методов их обработки необходимо их «зарегистрировать».

Каждое правило должно иметь метод обработки, набор слоев, с объектами которых оно оперирует и величину.

Правил может быть множество. А вот методов обработки меньше. Это связано с тем, что бы не плодить одинаковый код, если в топологии имеется правило минимальной ширины для нескольких слоев.

Ввиду того что на вход приходят прямоугольники, а хранится вся информация в виде полигонов. То необходимо реализовать алгоритм склеивания прямоугольников с полигон сложной формы (наличие дырок в полигонах необходимо учесть).

Более подробно с иерархией классов можно познакомиться в Приложении.

Графический интерфейс пользователя.

Задачи GUI

1. 
   Предоставить пользователю возможность создавать и редактировать.
   
2. 
   Добавлять удалять слои
   
3. 
   Добавлять удалять уровни иерархии
   
4. 
   Загружать топологию и технологию
   
5. 
   Работать с иерархическими ячеками
   

Необходимые элементы интерфейса и классы их представляющие:

1. 
   Главное окно приложения - MainForm
   
2. 
   Это поле для рисования топологии с дискретными значениями. – класс TEditor
   
3. 
   Линейка – MetricsPanel
   
4. 
   Панель с кнопками для рисования - ToolBar
   
5. 
   Окно со слоями - LayerManager
   
6. 
   Окно с иерархией – HierarchyBrowser
   

Приложение: UML диаграмма классов

Графический интерфейс пользователя: