Интерактивная визуализация алгоритмов трассировки печатных проводников в учебном процессе
https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-28-4-72-79
Аннотация
Разработан программный модуль, позволяющий производить интерактивную демонстрацию лабиринтных алгоритмов трассировки печатных проводников, которые при своей работе используют сеточное представление дискретного рабочего пространства печатной платы. Основным отличием разработанного модуля от программного обеспечения аналогичного назначения является возможность пошагового аннотированного выполнения различных алгоритмов трассировки печатных проводников с возможностью изменения порядка проведения заданных пользователем трасс. Рассмотрены взаимосвязь алгоритмов нахождения кратчайших путей на графах и алгоритмов трассировки печатных проводников и влияние очередности проведения трасс между парами контактных площадок на длину печатных электрических соединений. Проведен анализ достоинств и недостатков волнового алгоритма (алгоритма Ли) и эвристического алгоритма A* с описанием их пошаговой работы. Применение разработки оправдано при чтении лекций и проведении лабораторных работ по теоретическим основам систем автоматизации проектирования радиоэлектронной аппаратуры и способствует решению комплексной задачи цифровизации образовательного процесса при помощи программ-визуализаторов, позволяющих наблюдать результаты работы реализуемых ими алгоритмов на различных наборах исходных данных.
Об авторе
Д. О. Петров
Брестский государственный технический университет
Беларусь
Беларусь
Петров Дмитрий Олегович, к. т. н., доцент кафедры ЭВМ и системы
224017, г. Брест, ул. Московская, 267
Тел. +375 29 523-87-23
Список литературы
1. Моглан, Д. Дидактический потенциал использования систем визуализации алгоритмов в процессе обучения программированию / Д. Моглан // Открытое образование. 2019. Т. 23, № 2. С. 31–41.
2. Цехан, О. Б. Обучающая программа – визуализатор алгоритма направленного перебора по векторной решетке / О. Б. Цехан // Информатизация образования – 2012: педагогические основы разработки и использования электронных образовательных ресурсов: матер. Междунар. науч. конф., Минск, 24–27 окт. 2012 г. Минск: БГУ, 2012. С. 79–83.
3. Казаков, М. А. Разработка логики визуализаторов алгоритмов на основе конечных автоматов / М. А. Казаков, Г. А. Корнеев, А. А. Шалыто // Телекоммуникации и информатизация образования. 2003. № 6. С. 27–58.
4. Веренич, И. Ю. Планарные и координатные трассировщики на практике / И. Ю. Веренич, Ю.В.Лысенко // Вестник ЮУрГУ. 2011. № 2. С. 30–33.
5. Бершадский, А. М. Алгоритм улучшения трассировки печатных плат / А. М. Бершадский, П. А. Гудков, Е. М. Подмарькова // Модели, системы, сети в экономике, технике, природе и обществе. 2021. № 3. С. 80–90.
6. Lee, C. Y. An Algorithm for Path Connections and its Applications / C. Y. Lee // IRE Transactions on Electronic Computers. 1961. No 10. P. 346–365.
7. Rubin, F. The Lee Path Connection Algorithm / F. Rubin // IEEE Transactions on Computers. 1974. Vol. C-23, No 9. P. 907–914.
8. Moore, E. F. The Shortest Path Through a Maze / E. F. Moore // Proc. International Symposium on the Theory of Switching. USA: Harvard University Press, 1959. P. 285–292.
9. Hart, P. E. A Formal Basis for the Heuristic Determination of Minimum Cost Path / P. E. Hart, N. J. Nilsson, B. Raphael // IEEE Transactions on Systems Science and Cybernetics. 1968. Vol. 4, No 2. P. 100–107.
10. Clow, G. W. A Global Routing Algorithm for General Cells / G. W. Clow // 21<sup>st</sup> Design Automation Conference Proceedings, June 25, 1984. P. 45–51.
11. Yuan, C. ASA-routing: a-Star Adaptive Routing Algorithm for Network-on-Chips / C. Yuan, J. Xiang // 18<sup>th</sup> International Conference, ICA3PP 2018, Proceedings, Part II, Guangzhou, China, Nov. 15–17, 2018. P. 187–198.
12. Chen, Huang-Yu. Global and Detailed Routing / Huang-Yu Chen, Yao-Wen Chang // Electronic Design Automation. Boston: Morgan Kaufmann, 2009. Chapter 12. P. 687–749.
Рецензия
Для цитирования:
Петров Д.О. Интерактивная визуализация алгоритмов трассировки печатных проводников в учебном процессе. Цифровая трансформация. 2022;28(4):72-79. https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-28-4-72-79
For citation:
Petrov D.O. Interactive Visualization of the Printed Circuits Tracing Algorithms for Educational Purposes. Digital Transformation. 2022;28(4):72-79. (In Russ.) https://doi.org/10.35596/1729-7648-2022-28-4-72-79
Просмотров: 373
Послать статью по эл. почте 