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Inhaltsverzeichnis

Frontmatter

Fachgespräch: Grundlagen der Größtintegration (VLSI)

Frontmatter

Algorithmische Spezifikation von symbolischen Layouts integrierter Schaltkreise

Zusammenfassung
Wir geben einen Überblick über die Zielsetzungen bei der Entwicklung des HILL Systems (Hierarchical Layout Language). Das System ermöglicht den Einsatz mächtiger algorithmischer Hilfsmittel wie Rekursion und Parametrisierung zur Spezifikation von symbolischen Layouts integrierter Schaltkreise. Gegenwärtig erlaubt das System neben diversen Möglichkeiten der Überprüfung von Layouts deren Kompaktierung in die vom Hersteller geforderten Maskendaten, sowie die funktionale Simulation auf dem Schalterniveau. Durch den Einsatz des Systems wird der Prozeß des Entwurfs regulärer Layouts so stark abgekürzt, daß es möglich wird, verschiedene Varianten eines Schaltkreisentwurfs durchzuspielen. Dabei gewinnt der Designer durch die Spezifikation auf symbolischer Ebene eine gewisse Unabhängigkeit von den Entwurfsregeln des Fabrikationsprozesses. Diese Unabhängigkeit erhöht sowohl die Effektivität des Designers als auch die Robustheit des Layouts gegenüber Änderungen im Fabrikationsprozeß.
Thomas Lengauer

Über die logisch-topologische Entwurfsebene bei der Konstruktion großer integrierter Schaltkreise

Zusammenfassung
Chips, die Träger großer Schaltkreise, sind physikalische Objekte mit einer mehr oder weniger regelmäßigen Struktur. Sie sind wie Städte, zwar dreidimensionale Objekte, aber doch im wesentlichen von zweidimensionalem Charakter. Im Vergleich zu der Anzahl von Häusertypen sind nur wenige Grundzellen auf dem Chip plaziert und mit Versorgungsleitungen auf verschiedenen Ebenen verbunden. So wie man Städte als physikalische Objekte in allen Details beschreiben kann, aber auch schematisch an verschiedenen Aspekten funktional orientiert, so kann man dies auch für Chips tun. Ein Beispiel einer schematischen Beschreibung ist z.B. ein Verkehrsliniendiagramm. Wir wollen uns hier für eine Beschreibungsebene des Chips interessieren, die seine Logik vollständig enthält. Darüber hinaus soll diese Beschreibung auch wesentliche Informationen über die geometrische Struktur des Chips enthalten. Hierzu gehören nicht die Ausdehnungen und die Länge der Leiterbahnen, wohl aber die planare Anordnung des Netzes und die Verteilung der Leiterbahnen auf verschiedene Ebenen. Wir sprechen in diesem Zusammenhang von der logisch-topologischen Struktur des Chips. Die Entwurfsphase, die sich nur mit dieser Struktur befaßt, haben wir hier im Auge. Wir unterscheiden neben dieser Abstraktionsebene die „logisch-geometrische“ und die „physikalische“ Ebene.
Günter Hotz

Simulation digitaler Systeme auf verschiedenen Abstraktionsebenen

Zusammenfassung
Es werden Techniken zur Simulation digitaler Systeme vorgestellt. Zunächst wird auf verschiedene Abstraktionsebenen der Modellierung eingegangen. Für die Modellierung von Einzelkomponenten werden Beispiele auf verschiedenen Abstraktionsebenen genannt. Auf dieser Basis werden Kompositionstechniken und Simulationsprototypen angegeben. Auf die Simulation der Schalterebene in diesem Kontext wird besonders eingegangen. Als Beispiel für einen “mixed level”-Simulator wird der Simulator für die Hardware Besehreibungssprache CAP/DSDL vorgestellt.
Franz J. Rammig

Testprobleme bei Höchstintegrierten Schaltungen

Zusammenfassung
Herkömmliche Testverfahren sind für den Test von VLSI-Komponenten ungeeignet. Die Ursachen liegen in der von der Großintegration bevorzugt verwendeten CMOS-Technologie und in der Komplexität der Prüflinge. Die einzelnen Probleme werden beschrieben und Lösungswege, soweit erkennbar, aufgezeigt.
J. Mucha

VLSI-Realisierungen von Sortieralgorithmen

Zusammenfassung
Die Entwicklung der VLSI-Technologie erlaubt im Vergleich zu früheren Technologien einen nahezu unbegrenzten Parallelitätsgrad. Entscheidend für die Bewertung von Algorithmen, die mit Hilfe der VLSI-Technologie implementiert werden sollen, ist das Hardware-Modell, auf das sich die Algorithmenanalyse stützt. Alle aus der Literatur bekannten Modelle betrachten ein VLSI-chip als einen G-raphen, dessen Knoten Recheneinheiten (z.B. Addierer, Vergleicher mit wenigen Registern) und dessen Kanten Verbindungsleitungen sind.
Heiko Schröder

Geometrische Probleme beim VLSI-Design

Zusammenfassung
Beim Entwurf höchstintegrierter Schaltkreise, insbesondere bei der Analyse und Verifikation von Layouts, treten verschiedene geometrische Probleme auf. Wir erläutern diese Probleme zunächst sowie ihre Bedeutung und Stellung im Entwurisprozeß. Dann gehen wir auf die zur Lösung einiger geometrischer Grundaufgaben besonders geeignete Scan-Line Methode ein. Diese Methode wurde bisher vor allem für Manhattan-Geometrien benutzt. Wir zeigen am Beispiel des Problems, alle Paare sich schneidender Polygone zu bestimmen, wie eine Übertragung von Algorithmen auf den allgemeinen Fall möglich ist. Abschließend gehen wir auf Probleme ein, die mit der Datenhaltung zusammenhängen.
Th. Ottmann

Anwendung von Plane-sweep Verfahren bei der Layouterzeugung integrierter Schaltungen

Zusammenfassung
Zunächst wird auf die Bedeutung des Kanal-Verdrahtungsproblems für die automatische Entflechtung von VLSI-Schaltungen und auf Lösungsverfahren eingegangen. Dann wird das Grundprinzip von Plane-sweep-Verfahren erläutert, die bislang vor allem in der Layoutanalyse eingesetzt wurden. Schließlich wird die Anwendung des Plane-sweep-Prin-zips auf Channelrouter erläutert.
U. Lauther

Über Verdrahtungsalgorithmen

Kurzfassung
Wir stellen einige neue Verdrahtungsalgorithmen vor. Diese Algorithmen sind schnell und lösen komplexe Verdrahtungsprobleme (z.B. switchbox, Umwandlung einer globalen Verdrahtung in eine detaillierte Verdrahtung) optimal oder zumindest mit garantierter Performanz.
Kurt Mehlhorn

Fachgespräch: Industrieroboter und Künstliche Intelligenz

Frontmatter

Functional Specification of an Expert System for the Problem of Choosing Appropriate Sensor-Equipment for Robot Application

Abstract
A functional specification of an expert system for the problem of choosing appropriate sensor principles, sensor equipment and interfaces is presented. A top-down approach to understand and to describe the robot introduction process in the view of expert system designers was undertaken and some formalized, formalizable and heuristic parts were isolated. The subtask of choosing sensor principles and sensor types is described in more detail. Following this step the requirements for the knowledge representation formalism are reported. The heuristic decision making process as realized today is illustrated with an example. Simple examples from a first rule-set are given.
K.-H. Hanne, U. Schmidt, K.-P. Fähnrich

Zur Bedeutung der Künstlichen Intelligenz für Geschickte Roboter

Zusammenfassung
Dieser Beitrag präsentiert eine selektive Wertung einiger von der Künstlichen Intelligenz (kurz: KI) angebotenen Paradigmen im Hinblick auf die besonderen Anforderungen, die mit dem praktischen Einsatz von Industrierobotern verbunden sind. — Das Vermögen der Künstlichen Intelligenz, mit komplexen, dynamisch veränderlichen Strukturen umzugehen sowie Wissen auf verschiedenen (Meta-) Ebenen zu handhaben, also logische Schlüsse zu ziehen, ist notwendig für sinnvolles Agieren in der realen Welt. Inferentielle Intelligenz allein reicht jedoch nicht aus, um einem Manipulationsroboter das Attribut „geschickt“ zu sichern. Geschicklichkeit ist prozedurales Wissen über die in einem brauchbaren Sinn günstigste Lösung einer Aufgabe, welches über das Wissen, das zu deren prinzipiellen Bewältigung erforderlich ist, hinausgeht. Darüberhinaus spielt die unmittelbare Verfügbarkeit dieses Wissens eine wichtige Rolle. Der Bedeutungsunterschied zwischen “intelligent” und „geschickt“ wird erläutert. — Der Neuerwerb des erforderlichen Wissens jedoch ist mit hohem Aufwand verbunden, so daß die bereits vorhandenen Erfahrungen gründlich auszuschöpfen sind. Die Vielfalt der physikalischen Welt verhindert aber viel zu häufig, daß alte Erfahrungen zu späteren Zeitpunkten noch „wortwörtlich“ gelten. Bei der Überwindung solcher „kleinen Wissenslücken“ spielen analogische Schlußtechniken eine erfolgversprechende Rolle.
R. Heyers

Entwurf eines Expertensystems für die Merkmalsdefinition auf der Basis von Funktionalen Beschreibungen und Mustern

Zusammenfassung
Die Gegenstände, die in eine industrielle Umgebung eingebettet sind, zeichnen sich dadurch aus, daß ihre Form und ihre physikalischen Attribute unmittelbar aus funktionalen und zweckbestimmten Beschreibungen abgeleitet werden können. Ausgehend von dieser Tatsache wird in diesem Beitrag der Versuch. beschrieben, den Lernvorgang grundsätzlich auf der Basis von funktionsbedingten Merkmale aufzubauen. Die Struktur eines Expertensystems, mit dessen Hilfe diese Merkmaie generiert und generische Modelle aufgebaut werden, wird vorgestellt. Die internen Wissensdarstellungen setzen sich vorwiegend aus Frames bzw. semantischen Netzen zusammen. Das Aufgabenfeid dieses Expertensystems ist die Robotermontage.
P. Levi

Erfassung Räumlicher Daten aus Mehrfachansichten

Zusammenfassung
Ein Roboter bewegt sich oder hantiert in einer dreidimensionalen Welt. Für seine Steuerung ist die Bereitstellung räumlicher Daten über seine Umwelt unverzichtbar. Solche Daten können in das System eingebracht werden:
  • Durch explizites Programmieren der Bewegung mit Hilfe von Punktkoordinaten und Fahrstrecken.
  • Durch Vorführen der Bewegung direkt am Gerät selbst, über eine Steuereinheit oder unter Benutzung von grafischen Simulationsmethoden.
  • Durch Verwenden eines Entfernungssensors, der eigenständig Raumpunkte in drei Dimensionen ausmessen kann.
  • Durch Verwendung eines Bildsensors, mit dessen Hilfe aus mindestens zwei Bildern, die das interessierende Objekt aus verschiedenen Blickwinkeln oder in unterschiedlicher Beleuchtung zeigen, die Tiefeninformation als dritte Dimension erschlossen werden kann.
Bernd Neumann, Bernd Radig

Fachgespräch: Produktdefinierende Daten

Frontmatter

Mathematische Betrachtung des Austauschs von Oberflächendaten Mittels der VDA-Schnittstelle

Zusammenfassung
Die Vielfalt von Aufgaben bei der Entwicklung von Automobilen wird zunehmend durch Nutzbarmachen des Rechners als Arbeitshilfsmittel unterstützt und gelöst. In Vorentwurf, Design, Konstruktion, Berechnung, Versuchsbau und Fertigung existieren berechnende und grafisch unterstützte Programmsysteme, mit denen immer wieder verbesserte Lösungen in den Gesamtprozeß der Automobilentwicklung einfließen.
Martin Ahlers

Erfahrungen mit der IGES- und VDA-Schnittstelle bei AUDI

Zusammenfassung
In diesem Beitrag werden die Gründe für den Einsatz von IGES und VDAFS erläutert, und über die Erfahrungen berichtet, die wir beim CAD-Datenaustausch mit Hilfe von IGES und VDAFS bei AUDI gemacht haben.
Ulf Arndt, Piero Benini

Anwendung von IGES zum Austausch von 3D-Modellen am Beispiel des Systems COMPAC

Zusammenfassung
Mit zunehmender Verbreitung verschiedener CAD-Systeme mit unterschiedlichen Fähigkeiten stellt sich das Problem des Austausches von Informationen zwischen diesen Systemen. Seit 1981 existiert hierzu ein amerikanischer Standard /1/, dessen wesentlicher Bestandteil das IGES-Datenformat ist. Von diesem ist bereits eine erweiterte Version 2.0 /2/ veröffentlicht. IGES ist im wesentlichen graphikorientiert und ist zusätzlich mit 3D-Geometrieelementen versehen.
M. Bienert, R. Daßler

Transfer and Archiving Product Definition Data Aerospatiale’s Experience and Achievements

Summary
1 -
Introduction to Data Exchange
 
2 -
Review of the relevant standards
 
3 -
Aerospatiale’s experience in CAD/CAM
 
4 -
SET Project
 
5 -
Conclusion
 
M. Claude

Produktdefinierende Daten im Flugzeugbau

Zusammenfassung
Das hochkomplexe Produkt Flugzeug mit Größenordnung 100.000 Einzelteilen bedarf eines vielschichtigen und aufwendigen Informationsflusses während seines gesamten Life cycles. Diese Informationsübertragungen finden zwangsläufig zwischen den verschiedenen Fachbereichen und den dort verwendeten Verfahren bzw. DV-Systemen statt.
W. Fischer, H. Eckert

Werkzeuge zum Test und zur Verifikation Systemneutraler Produktdefinitionsdaten

Zusammenfassung
Der Austausch produktdefinierender Daten zwischen verschiedenen CAD/ CAM-Systemen innerhalb eines Unternehmens oder zwischen kooperierenden Unternehmen gewinnt zunehmend an Bedeutung. Dieser integrierende Datenaustausch auf Basis gekoppelter Systeme wird insbesondere unter den Aspekt eines wirtschaftlichen und erweiterten Einsatzes der CAD/CAM-Technologie angestrebt. Es ergeben sich damit insbesonders Vorteile hinsichtlich der direkten Übergabe und Mehrfachverwendung erzeugter Datenmengen, sowie hinsichtlich der Ausschaltung der Fehlerquellen, die mit der manuellen Datenübergabe verbunden sind.
Hans P. Grabowski, Rainer Glatz

Erzeugung Produktdefinierender Daten (PDD) aus Produktdarstellenden Modellen (PDM)

Zusammenfassung
Beim rechnerunterstützten Konstruieren erfolgt die Darstellung eines Produkts innerhalb des Rechners durch Produktdefinierende Paten (PPP), die Parstellung eines Produkts außerhal b des Rechners durch Produktdarstellende Modelle (PPM). Pie Produktdarstellenden Modelle (PPM) dienen zur Realisierung einer Konstruktion in allen Phasen, von der Aufgabenstellung über ihre Funktion bis zu ihrer Gestaltung. Sie enthalten in jeder Konstruktionsphase alle jeweils bekannten Informationen. Es wird dargelegt, daß aus den Produktdarstellenden Modellen (PPM) die Produktdefinierenden Paten (PPP) gewonnen werden, daß die PPP — bis auf das Ende der letzten Phase — nur einen Bruchteil der Informationen der PPM enthalten und daß der in diesem Zusammenhang verwendete Begriff „Geometrisches Modellieren“ vom Begriff „Konstruieren“ scharf getrennt werden muß, weil das Modellieren nur eine Hilfstätigkeit des Konstruierens beschreibt.
K. Roth

Anforderungen an eine Schnittstelle zur Übertragung Produktdefinierender Daten Zwischen Verschiedenen Cad/Cam-Systemen

Zusammenfassung
CAD/CAM-Systeme werden heute in nahezu allen Bereichen der technischen Produktentwicklung eingesetzt. Dies führt zur Verbesserung der Produktqualität, Wirtschaftlichkeit und Verkürzung der Produktanlaufzeiten.
R. Schuster, D. Trippner

Fachgespräch: Methoden der Evaluierung und Einführung von CAD-Systemen

Frontmatter

Vorstellung des CAD-Handbuches

Zusammenfassung
Es ist das Ziel des Handbuches, die verschiedenen Einflüsse, Methoden und Verfahren zu beschreiben, die bei der Auswahl, Konfigurierung und EinfUhrung von CAD-Systemen wirksam werden
J. Encarnacao, H. Hettesheimer

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