Класифікація і використання мов у сапр

Лінгвістичне забезпечення конструкторського і технологічного проектування повинне враховувати крім загальних вимог, можли­вість комплексного використання конструкторської і технологічної інформації (текстової і графічної) для забезпечення діалогового ре­жиму проектування і автоматизації оформлення проектної докумен­тації.

Відповідно до класифікації мов САПР, яка представлена на рис. 8.1, розрізняють мови програмування і проектування.

Мови програмування. Для написання програмного забезпечен­ня призначені мови програмування; вони є засобом розробника САПР.

Рис.8.1 Класифікація мов у САПР

До мов програмування пред’являють вимоги зручності викорис­тання, універсальності і ефективності об’єктних програм (програм, одержаних після трансляції на машинну мову). Зручність викорис­тання виражається у витратах часу програміста на освоєння мови і головним чином на написання програм на цій мові. Універсальність визначається можливостями мови для опису різноманітних алгори­тмів, характерних для програмного забезпечення САПР, а ефектив­ність об’єктних програм - властивостями використовуваного транс­лятора, який залежать від властивостей мови. Ефективність оціню­ється витратами машинного часу і пам’яті на виконання програм.

З позицій універсальності і ефективності об’єктних програм най­кращими властивостями володіють машинно-орієнтовані мови, які називають мовами асемблера, або автокодами. Проте мови асембле­ра незручні для людини, оскільки їх використання знижує продук­тивність праці програмістів. Вони застосовуються для розробки лише тих модулів програмного забезпечення САПР, які вимагають для свого виконання великих обчислювальних ресурсів, що істотно впливають на загальні витрати машинного часу і пам’яті.

Серед алгоритмічних мов високого рівня, створених на ранніх етапах розвитку обчислювальної техніки, найбільшого поширення набула мова Fortran. Її порівняльна простота обумовлює легкість освоєння і достатньо високу ефективність об’єктних програм при рішенні задач чисельного аналізу. Програмне забезпечення багатьох раніше розроблених та існуючих САПР створено в основному з ви­користанням цієї мови програмування.

Проте мова Fortran має обмежені можливості для сучасних скла­дних алгоритмів логічного характеру, тому при створенні таких програм, як монітори або мовні процесори, використовують або мо­ви асемблера, або мови високого рівня з розвиненими можливостя­ми опису різних процедур (Pascal, PL, ADA, С, C++).

Мови проектування.Для опису інформації про об’єкти і за­вдання проектування призначені мови проектування Більшість з них відноситься до засобів користувача САПР. Серед мов проекту­вання виділяють мови вхідні, вихідні, супроводу, проміжні і внут­рішні.

Вхідні мови служать для завдання початкової інформації про об’єкти і постановки завдання на проектування, вони включають мови опису об’єктів і мови опису завдань.

.

З рис. 8.1 видно, що мови опису об’єктів поділяються на схемні, графічні і моделювання. Усунення вказаних вище недоліків викону­ється в програмних системах, структура яких пояснюється на рис. 8.2. При цьому вводиться універсальна проміжна мова, що відобра­жає особливості широкого класу проектованих об’єктів і вузькос­пеціалізовані вхідні мови, орієнтовані на розробників об’єктів, які складаються з деяких підкласів.

Користувач складає опис на вхідній мові - це опис за допомогою спеціальної транслюючої програми – конвертора і перекладається проміжною мовою. Далі працює основний транслятор, що перево­дить опис завдання з проміжної мови в об’єктну робочу програму. Перевага дворівневого лінгвістичного забезпечення, яке показано на цій схемі полягає в тому, що програмна система порівняно легко настроюється на нові підкласи об’єктів. Для включення в систему нової вхідної мови досить розробити тільки конвертор з цієї мови на проміжну, а найбільш складна частина системи, основний мов­ний процесор, залишається без змін.

Рис.8.2 Схема дворівневого лінгвістичного забезпечення

Внутрішні мови з’являються в результаті прагнення уніфікувати форми представлення інформації усередині ЕОМ, що полегшує ви­рішення проблем інформаційного узгодження різних програм у САПР.

Мови процедурні і не процедурні

Мови проектування призна­чені для опису процесів, що розвиваються у часі, зазвичай виявля‑ ються близькими до мов опису алгоритмів і називаються npoyedyp­i1.711U мовами. Мови проектування призначені для опису структур проектованих об’єктів, називаються ie npoyedypin.711и мовами. Як правило, для користувача САПР не процедурні мови зручніші. З їх допомогою безпосередньо описується початкова схема або крес­лення, користувачеві потрібно лише дотримуватись правил мови не піклуючись про розробку моделюючого алгоритму. Формальний характер перекладу початкового рисунка схеми у текст на не про­цедурній мові полегшує розробку програмного забезпечення інте­рактивних графічних систем у яких початкова інформація про об’єкт формується користувачем безпосередньо у вигляді рисунка на екрані дисплея. Кодування зображення відповідно до правил не процедурної мови здійснюється автоматично.

Діалогові мови Важливе значення для САПР мають діалогові режими роботи користувача з ЕОМ. Лінгвістичне забезпечення діа­логових режимів представляється діалоговими мовами. Фактично діалогова мова об’єднує в собі засоби мов вхідного і вихідного су­проводу та служить для оперативного обміну інформацією між лю­диною і ЕОМ. Розрізняють пасивний і активний діалогові режими і відповідно активні і пасивні діалогові мови.

У пасивному діалоговому режимі ініціатива діалогу належить ЕОМ. Переривання обчислювального процесу в потрібних місцях виконання процесу проектування і звернення до користувача здійс­нюються за допомогою діалогових програмних засобів, втілених у моніторній системі САПР. Звернення ЕОМ до користувача можуть бути наступних типів: запит, інформаційне повідомлення, підказка.

Запити передбачаються в тих випадках, коли від людини потріб­не або завдання початкових даних, або вибір між обмеженими бага­тьма можливими продовженнями проектування. При запиті почат­кових даних ЕОМ висвічує на екрані дисплея шаблон, що склада­ється з питання і порожніх позицій у які користувач повинен поміс­тити відповідні числа або фрази. При запиті варіанту подальшого проектування на екрані висвічується меню - питання і декілька поі­менних варіантів відповіді. Користувачеві досить вказати ім’я виб­раної з меню відповіді.

Інформаційні повідомлення використовуються для передачі ко­ристувачеві проміжних і остаточних результатів вирішення, відомо­стей про стан його завдання. На ці повідомлення не потрібна реакція користувача.

Підказки застосовуються в тих випадках, коли дії користувача помилкові, наприклад порушуються формальні правила мови.

У активному діалоговому режимі ініціатива початку діалогу мо­же бути двосторонньою - можливості переривань обчислювального процесу є і у ЕОМ, і у користувача. Активні діалогові мови можуть бути близькими до природної мови людини, але з обмеженим набо­ром можливих слів і фраз. Для активного діалогу потрібне істотно складніше програмне забезпечення, ніж для пасивного.