一种电缆网电路图的自动布图方法与流程

本发明涉及自动布图技术，具体涉及电气线束设计中的一种电缆网电路图的自动布图方法。
背景技术：
：在航天、航空、船舶、兵器等复杂电子电气系统中，整机之间都是通过电缆网（或称为线缆线束）来传递模拟信号和数字信号。电缆网是整个复杂电子电气设备研制过程的一个重要组成部分。复杂电子电气系统往往线缆线束数量多，相关导线等信息量大，拓扑构成复杂，电缆网研制工作量很大，其研制效率的高低直接影响到整个产品研发项目的进度。当前，电缆网设计主要还是依靠AutoCAD等图形设计软件作为辅助工具。但此类软件目前均不支持根据网表、导线表等文本设计资料自动生成电缆网电路图的功能，需要依靠人工来绘制复杂的电缆网电路图，这就导致人工工作量大、设计效率低、重复劳动多、易出错、电气设计自动化程度低等问题。技术实现要素：本发明的目的在于提高复杂电子电气系统设计过程中的电缆网设计工作的自动化程度，提供了一种电缆网电路图的自动布图方法，实现了根据网表、导线表等文本设计资料自动生成电缆网电路图，且生成的电路图具有清晰、美观、符合工程设计人员习惯等特点。为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是一种电缆网电路图的自动布图方法，具体包括如下步骤：步骤1：输入数据处理。读取网表文件，从中解析出位号及其连接关系、点号及其连接关系、导线（即点号连接关系）、屏蔽层，双绞线等信息。如果是多束电缆，还需要读入针孔匹配表文件，从中解析出针孔匹配信息。另外，如文件中存在明显错误，则返回错误和警告信息；步骤2：自动布局。采用行列布局的思想对位号进行行定位和对点号进行列定位，从而得到各点号的行列坐标；步骤3：自动布线。确定各位号、点号的实际物理坐标，两点号之间连线的具体走线位置，以及生成双绞线和屏蔽层符号。所述步骤2中，自动布局通过对位号进行行定位和对点号进行列定位得到各点号的行列坐标，具体步骤包括：2-1针对屏蔽层和双绞线的情况以及是否多束线缆对位号的连接关系进行定向，将无向的位号连接关系转换成有向的位号连接关系；2-2用有向图表示此有向的位号连接关系；2-3对此有向图进行拓扑排序，最终以排序后的顺序编号作为各位号的行号；2-4采用启发式算法对点号进行列定位，具体使用的启发式规则如下：a)采用由上至下，由左至右的顺序放置点号，优先放置行号较小的点号，并尽量靠左放置；b)有连接关系的点号尽量靠近放置，不同位号上有连线关系的点号放置列号尽量相同，以使得导线能够绘制成直线。若一个点号与多个点号存在连接关系，则尽量将其放置在对称位置；c)双绞线相邻放置；d)同一个屏蔽层内的导线相邻放置；e)屏蔽层的外部连接点号靠近其连接的屏蔽层放置；f)针孔匹配对的两个点号放置在同一位置上；经过所述步骤2的自动布局后，位号的定位将具有如下特征：a)屏蔽层导线和双绞线导线相邻放置，并存在公共平行部分；b)多束电缆针孔匹配元件串的流向清晰，尽量避免迂回走线；c)两点号间尽量能垂直走线，减少拐弯走线；d)有连接关系的元件尽量相邻或就近放置，使得走线尽量短，减少连线的交叉；所述步骤3中，自动布线将确定各位号、点号的实际物理坐标，两点号之间连线的具体走线位置，以及生成双绞线和屏蔽层符号。具体步骤包括：3-1分配走线通道宽度。把任意两位号之间以及任意两列点号之间的空间视为走线通道，用来走线。根据下述几个统计量来具体分配每个通道的宽度值：a)每行的点号连接关系中需要占用的行通道宽度；b)计算每列点号连接关系中需要占用的列通道宽度；c)计算屏蔽符号和双绞符号占用的通道宽度；3-2设置元器件中心点坐标。根据每个通道的宽度，及各点号的行列坐标，计算得到各点号上元器件的中心点坐标；3-3连线。具体包括以下步骤：a)统计每行每列元器件上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向的连接关系以及连接个数；b)设置八个方向是否已经走线标志；c)优先连接同列的具有连接关系的点号；d)优先连接同行的具有连接关系的点号；e)对不同行不同列的点号，根据其所处的行列位置、八个方向的连接关系个数、走线标志等确定它们的走线位置；3-4生成双绞线和屏蔽线符号。根据双绞线和屏蔽线的位置、所包含的导线的坐标等确定双绞符号和屏蔽符号的坐标。根据屏蔽层和外部元器件的位置，确定屏蔽层和外部元器件的连线。与现有技术相比，本发明提供的方法能够快速自动生成电缆网电路图，并且自动生成的图形美观、均匀，符合工程设计人员的设计规范与习惯，具有很强的实用性。本发明提供的方法可与现有的图形设计软件集成，从而大大提高复杂电子电气系统设计的自动化程度。附图说明图1为本发明所涉及的电缆网电路图及其基本元素的示意介绍。图2为本发明自动布局的基本步骤的流程图。图3为本发明自动布线的基本步骤的流程图。图4为一个具体的电缆网的网表文件的内容。图5为根据本发明方法对图4所示的电缆网进行自动布图得到的电缆网电路图。具体实施方式下面结合实施例和附图对本发明做进一步详细说明。实施例针对如图4所示的一个具体的电缆网网表文件，本发明所述的一种电缆网电路图的自动布图方法包括如下步骤：步骤1：从网表文件中解析出位号及其连接关系、点号及其连接关系、导线（即点号连接关系）、屏蔽层，双绞线等信息；步骤2：自动布局。采用行列布局的思想对位号进行行定位和对点号进行列定位，从而得到各点号的行列坐标。具体包括如下步骤：2-1针对屏蔽层和双绞线的情况以及是否多束线缆对位号的连接关系进行定向，将无向的位号连接关系转换成有向的位号连接关系：2-2用有向图表示此有向的位号连接关系；2-3对此有向图进行拓扑排序，最终以排序后的顺序编号作为各位号的行号：位号位号F位号N位号E位号J位号G所在行号123452-4采用启发式算法对点号进行列定位，具体使用的启发式规则如下：a)采用由上至下，由左至右的顺序放置点号，优先放置行号较小的点号，并尽量靠左放置；b)有连接关系的点号尽量靠近放置，不同位号上有连线关系的点号放置列号尽量相同，以使得导线能够绘制成直线；若一个点号与多个点号存在连接关系，则尽量将其放置在对称位置：点号14放置在与点号18、15、20、16、37、17、19对称的位置上；c)双绞线相邻放置：导线9-10与导线11-12相邻放置；d)同一个屏蔽层内的导线相邻放置：导线1-2、3-4、21-22、23-24相邻放置；e)屏蔽层的外部连接点号靠近其连接的屏蔽层放置；步骤3：自动布线确定各位号、点号的实际物理坐标，两点号之间连线的具体走线位置，以及生成双绞线和屏蔽层符号。具体步骤包括：3-1分配走线通道宽度。把任意两位号之间以及任意两列点号之间的空间视为走线通道，用来走线。根据下述几个统计量来具体分配每个通道的宽度值：a)每行的点号连接关系中需要占用的行通道宽度；b)计算每列点号连接关系中需要占用的列通道宽度；c)计算屏蔽符号和双绞符号占用的通道宽度；3-2设置元器件中心点坐标。根据每个通道的宽度，及各点号的行列坐标，计算得到各点号上元器件的中心点坐标；3-3连线。具体包括以下步骤：a)统计每行每列元器件上、下、左、右、左上、左下、右上、右下八个方向的连接关系以及连接个数；b)设置八个方向是否已经走线标志；c)优先连接同列的具有连接关系的点号；d)优先连接同行的具有连接关系的点号；e)对不同行不同列的点号，根据其所处的行列位置、八个方向的连接关系个数、走线标志等确定它们的走线位置；3-4生成双绞线和屏蔽线符号。根据双绞线和屏蔽线的位置、所包含的导线的坐标等确定双绞符号和屏蔽符号的坐标。根据屏蔽层和外部元器件的位置，确定屏蔽层和外部元器件的连线。上述实施例为本发明的一种实施方式，但本发明的实施方式并不受所述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所的改变、修饰、替代、组合、简化，均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。当前第1页1 2 3