Программное обеспечение САПР

Программное обеспечение (ПО) подразделяется на общесистемное и прикладное (специальное).

САПР состоит из программ специального назначения и сопутствующих им эксплуатационных документов, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования.

Общесистемное ПО служит для организации функционирования средств САПР. Его основу составляет операционная система.

Операционная система – это комплекс программ, который загружается при включении компьютера. Она производит диалог с пользователем, осуществляет управление компьютером, его ресурсами (оперативной памятью, местом на дисках и т.д.), запускает прикладные программы на выполнение. Элементарные операции для работы с устройствами компьютера и управления его ресурсами – это операции очень низкого уровня. Поэтому действия, которые необходимы пользователю и прикладным программам, состоят из сотен и тысяч таких элементарных операций.

Например, накопитель на магнитных дисках «понимает» только такие элементарные операции, как включить/выключить двигатель дисковода, установить читающие головки на определенный цилиндр и т.д. И даже для выполнения такого несложного действия, как копирование файла с дискеты на винчестер, или наоборот, необходимо выполнить большое количество элементарных операций, которые скрыты от пользователя. Операционная система предоставляет пользователю удобный интерфейс для работы с компьютером.

Персональные компьютеры ранее работали под управлением операционной системы MS DOS фирмы Microsoft Corp. Для еще большего упрощения работы с компьютером раньше применялись операционные программы («оболочки») такие, как Norton Commander и DOS Navigator. В настоящее время используются Windows Commander, FAR manager. Но необходимости в них большой нет, так как такие операции, как создание каталогов (папок), копирование файлов и т.д. легко выполняются средствами операционной системы типа Windows, под управлением которой работают большинство современных персональных компьютеров. Версии этой операционной системы: Windows 3.1, Windows 3.11, Windows 95, Windows 98, Windows 2000, Windows XP.

Операционная система Windows предоставляет следующие возможности:

1. Независимость программ от внешних устройств. Прикладные программы обращаются к внешним устройствам и взаимодействуют между собой через Windows. Это снимает с пользователя задачу обеспечения совместимости с конкретными внешними устройствами и сокращает затраты ресурсов. Для поддержки наиболее распространенных устройств в Windows входят специальные программы (драйверы), а при их отсутствии имеется возможность установки.

2. Наличие средств для построения пользовательского интерфейса. В Windows входят все необходимые средства для построения пользовательского интерфейса: окон, меню, запросов, списков и т.д. При этом стиль пользовательского интерфейса практически стандартен и считается одним из лучших.

3. Доступность всей оперативной памяти компьютера. Средства управления оперативной памятью Windows обеспечивают доступность всей оперативной памяти компьютера (а не только ее части), что облегчает работу крупных или нескольких программ.

4. Многозадачность. Windows обеспечивает возможность одновременного выполнения нескольких программ, переключения с одной задачи на другую, управления приоритетами выполняемых программ.

5. Поддержка мультимедиа. При подключении соответствующих устройств Windows может выводить на монитор движущиеся изображения.

Общесистемное обеспечение САПР выполняет функции операционной программы внутри системы, распределяя задачи, и передает данные между прикладными программами. Оно не распределяет ресурсы ПЭВМ. С его помощью пользователь ведет диалог с прикладными программами. Общесистемное обеспечение САПР образует среду, в которой выполняется проектирование.

Изначально САПР создавались в основном для автоматизированного оформления графической и текстовой документации. В связи с этим возникали различные графические и текстовые редакторы, поддерживаемые Windows и совместимые с его приложениями Microsoft Office. Поэтому для выполнения расчетов пользователями или программистами создавались отдельные программы, не совместимые с основной системой проектирования, что требовало «ручного» внесения результатов расчета в составляемый документ. Появление табличных редакторов (Microsoft Office Excel) и математических приложений (Mathcad) не требовало от инженера навыков программирования, но проблема автоматизированного поиска, хранения и передачи информации сохранялась.

В настоящее время разработчики САПР предлагают прикладные программы для технологических расчетов и назначения параметров ТП, результаты которых автоматически вносятся в технологическую документацию.

Так как операционная система Windows получила наибольшее распространение, то разработчики САПР создают свои продукты, совместимые с Windows, что снижает затраты на приобретение и внедрение САПР. Так, в системе ТехноПро для хранения информации используется система управления базой данных (СУБД) Access, а для просмотра и вывода документации на печать – приложение Word. В системе Techcard просмотр, внесение изменений, управление, оформление и вывод документации на печать выполняется с помощью приложения Excel.

Отдельные разработчики предлагают системы, совместимые с уже зарекомедовавшими себя на рынке программными продуктами. В системах технологического проектирования для хранения информации предусмотрена возможность использовать различные СУБД (InterBase, Oracle или MSSQL), а для оформления графической части документации применяются AutoCAD или SolidWorks.

Рис. 5. Схема, поясняющая взаимодействие ПО ПЭВМ и САПР

Программы специализированных САПР работают с данными, представляемыми в разном формате. Операционная система лишь распределяет ресурсы ЭВМ для их работы, но не обеспечивает обмен данными. Для выполнения этой функции требуются специальные программы, информационно связывающие САПР различного назначения [1].

Прикладные программы САПР ТП объединяются в модули или подсистемы, выполняющие задачи, сопутствующие разработке ТП.