CAD für Moduln und Systeme in der Elektronik

1 Einführung in die Technologie für Moduln und Systeme.- 1.1 Überblick.- 1.2 Technologieentwicklung-der Innovationsmotor für elektronische Systeme.- 1.3 Einbautechnik.- 1.4 Schaltkreistechnik.- 1.5 Fertigungstechnik.- Literatur zu Kapitel 1.- 2 Entwurfsmethodik.- 2.1 Ziele einer Entwurfsmethodik.- 2.2 Elemente einer Entwurfsmethodik.- 2.2.1 Abstraktion.- 2.2.2 Die Abstraktionsebenen für den Entwurf digitaler Systeme.- 2.2.3 Hierarchische Modularisierung.- 2.2.4 Strukturierung des Entwurfsprozesses.- 2.2.5 Der ProzeÜraum.- 2.3 Entwurfsaufgaben in der Elektronik.- 2.4 Der EntwurfsprozeÜ für den Modul- und Systementwurf in der Elektronik.- 2.5 Prinzipien des computerunterstützten Entwurfsprozesses.- 2.6 CAD-Werkzeuge für den Modul- und Systementwurf in der Elektronik.- 2.7 Der computerunterstützte EntwurfsprozeÜ.- Literatur zu Kapitel 2.- 3 Logikentwurf.- 3.1 Einführung.- 3.1.1 Umfeld heutiger Hardware-Entwicklungen.- 3.1.2 Anforderungen an die Hardware-Entwicklung.- 3.1.3 Ziele in der Phase Logikentwurf.- 3.1.4 Anforderungen an ein CAD-System für den Logikentwurf.- 3.2 Entwurfsbeschreibung.- 3.2.1 Abstraktions-und Darstellungsebenen.- 3.2.2 Funktionsorientierte Beschreibung.- 3.2.3 Strukturorientierte Beschreibung.- 3.3 Entwurfsregeln und Entwurfsüberprüfung.- 3.3.1 Einleitung.- 3.3.2 Syntaktische Regeln, Vollständigkeitsregeln und Konsistenzregeln.- 3.3.3 Strukturregeln und prüftechnische Regeln.- 3.3.4 Elektrische Designregeln.- 3.3.5 Bemerkungen zur Implementierung von Regeln.- 3.4 Generative Methoden für den Logikentwurf.- 3.4.1 Entwurfsautomatisierungen.- 3.4.2 Programmierbare Logikschaltungen.- 3.4.3 PLD-Generatoren.- 3.5 Digitalsimulation.- 3.5.1 Grundprinzipien der Simulation.- 3.5.2 Simulationsmodelle.- 3.5.3 Stimulibeschreibung.- 3.5.4 Funktionalität und Leistungsmerkmale digitaler Simulatoren.- 3.5.5 Auswertung von Simulationsergebnissen.- 3.5.6 Spezialhardware.- 3.6 Analogsimulation.- 3.7 Laufzeitanalyse.- 3.7.1 Problemstellung.- 3.7.2 Methoden.- 3.7.3 Modellbildung.- 3.7.4 Steuerung der Analyse.- 3.7.5 Ergebnisse der Analyse.- Literatur zu Kapitel 3.- 4 Physikalischer Entwurf.- 4.1 Aufgaben.- 4.2 Partitionierung.- 4.2.1 Aufgaben.- 4.2.2 Ziel und Randbedingungen.- 4.2.3 Einbettung in den Entwurfsablauf.- 4.2.4 Rechnergestützte Partitionierung.- 4.3 Belegung.- 4.3.1 Optimierungsziele.- 4.3.2 Randbedingungen der Belegung.- 4.3.3 Interaktiv grafische Belegung.- 4.3.4 Automatische Belegung.- 4.3.5 Hierarchische Belegung mit gleichzeitiger Wegesuche.- 4.3.6 Ergebnisse.- 4.3.7 Zusätzliche Optimierungen.- 4.4 Verdrahtung.- 4.4.1 Automatische Verfahren.- 4.4.2 Anforderungen an Wegesuchverfahren.- 4.4.3 Interaktiv grafische Verdrahtung.- 4.4.4 Fertigungsgerechter Entwurf.- 4.4.5 Änderungskonstruktion.- 4.5 Regelbehandlung.- 4.5.1 Schaltkreisregeln.- 4.5.2 Konstruktionsbedingte Regeln.- 4.5.3 Fertigungsbedingte Regeln.- 4.5.4 Regelformulierung.- 4.5.5 Regelsprachen-Aufbereitung.- 4.5.6 Abbildung der elektrischen Regeln auf Restriktionen.- 4.6 Laufzeitberechnung.- 4.6.1 Physikalische Grundlagen und Leitungsmodell.- 4.6.2 Berechnungsverfahren.- 4.7 Realisierbarkeitsprognose.- 4.7.1 Entwurfsziele des System-und Modulentwurfs.- 4.7.2 Konflikte zwischen den Entwurfszielen.- 4.7.3 Parallele Zielverfolgung durch Realisierbarkeitsprognosen.- Literatur zu Kapitel 4.- 5 Architektur von CAD-Systemen.- 5.1 Systemarchitektur.- 5.1.1 Einleitung.- 5.1.2 Anforderungen an ein CAD-System.- 5.1.3 Systemkonzept.- 5.1.4 Funktionen des CAD-Systems.- 5.2 Benutzungsoberfläche.- 5.2.1 Einleitung.- 5.2.2 Aspekte der Benutzungsfreundlichkeit.- 5.2.3 Menütechniken.- 5.2.4 Erstellung von Benutzungsoberflächen.- 5.3 Ablaufsteuerung.- 5.3.1 Einleitung.- 5.3.2 Einordnung der Ablaufsteuerung.- 5.3.3 Kontrolle logischer und zeitlicher Abhängigkeiten.- 5.3.4 Datenflußgesteuerte Ablaufsteuerung.- 5.4 Datenhaltung.- 5.4.1 Problemstellung und Ziele.- 5.4.2 Stand und Trends.- 5.4.3 Ein Konzept für ein objektorientiertes Datenhaltungssystem.- 5.4.4 Software-Struktur.- 5.5 Bibliotheken.- 5.5.1 Bibliotheksdaten.- 5.5.2 Verwaltung der Bibliotheksdaten.- 5.5.3 Bibliotheksdaten in einem objektorientierten Non-Standard-Datenhaltungssystem.- 5.5.4 Bibliothekstool zur Erfassung und Modifikation von Bibliotheksdaten.- Literatur zu Kapitel 5.- 6 Einbettung von CAD-Elektronik in die CIM-Umgebung.- 6.1 CAD-Elektronik - eine CIM-Komponente.- 6.1.1 CIM-Ziele.- 6.1.2 CIM-Definition und CIM-Bereiche.- 6.1.3 Einbettung von CAD-Elektronik.- 6.1.4 CIM-Kommunikation.- 6.1.5 CIM-Datenhaltung.- 6.2 CIM-Schnittstellenkonzepte und -Methoden.- 6.2.1 Schnittstellen-Problematik.- 6.2.2 Schnittstellenkonzept.- 6.2.3 EDIF.- 6.2.4 GIFF.- 6.2.5 GIFF-Syntax (Auszug).- 6.2.6 Beispiel zu einer GIFF-Beschreibung.- 6.3 CAT-Schnittstelle.- 6.3.1 Zweck der Schnittstelle.- 6.3.2 Spektrum der Prüfsysteme.- 6.3.3 Datenarten.- 6.3.4 Aufbau einer CAT-Schnittstelle.- 6.4 Schnittstelle zur Fertigung (CAP/CAM).- 6.4.1 Zweck der Schnittstelle.- 6.4.2 Datenarten.- 6.4.3 Aufbau einer CAP/CAM-Schnittstelle.- 6.5 PPS-Schnittstelle.- Literatur zu Kapitel 6.- 7 Testen von Moduln und Systemen.- 7.1 Einleitung.- 7.2 Prüftechnik.- 7.2.1 Prüfumgebung.- 7.2.2 Prüfmethodik.- 7.3 Prüffreundlicher Entwurf.- 7.3.1 Definition der Testbarkeit.- 7.3.2 Testarchitekturen.- 7.4 Erstellen der Prüfbitmuster.- 7.4.1 Funktionstestmuster.- 7.4.2 Verfikation der Prüfbitmuster.- Literatur zu Kapitel 7.- 8 Ausblick.- 8.1 Technologie.- 8.1.1 Einbautechnik.- 8.1.2 Schaltkreistechnik.- 8.1.3 Fertigungstechnik.- 8.2 Entwurfsmethodik.- 8.3 Architektur eines CAD-Systems.- 8.3.1 Allgemeines.- 8.3.2 Benutzungsoberfläche.- 8.3.3 Datenhaltung.- 8.4 Integrationsstrategien.- 8.5 Verifikationsverfahren.- 8.5.1 Entwurfsüberprüfung.- 8.5.2 Simulation.- 8.5.3 Analytische Verifikation.- 8.5.4 Laufzeitanalyse.- 8.6 Layout.- 8.7 Hardwaresynthese.- 8.8 Zusammenfassung.- Literatur zu Kapitel 8.