Языки программирования в сапр + видео обзор

ЛИНГВИСТИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ

Классификация языков САПР

Основу лингвистического обеспечения САПР составляют алгоритмические языки, применяемые для описания процедур автоматизированного проектирования и проектных решений, а также для обмена информацией между проектировщиком и ЭВМ в процессе создания и эксплуатации САПР. Формально алгоритмический язык определяют как набор символов и правило образования и истолкования конструкций из этих символов для задания алгоритмов.

В состав лингвистического обеспечения входит также набор словарей, образующих словарный состав информационной системы. Структура лингвистического обеспечения САПР представлена на рис. 6.26.

Языки программирования в сапр

Рис. 6.26. Структура лингвистического обеспечения САПР

В соответствии с рис. 6.26 языковые средства САПР разделяем на две группы:

Языки программирования предназначены для написания программ при разработке программного обеспечения САПР, т.е. эти языки являются средствами разработчиков САПР. В качестве языков программирования в САПР находят применение машинно-ориентированные языки и алгоритмические языки высокого уровня. Алгоритмические языки высокого уровня в сравнении с машинно-ориентированными языками удобны для реализации алгоритмов численного анализа, легче осваиваются инженерами, позволяют повысить производительность труда программистов при разработке программ и их адаптации к различным типам ЭВМ.

Языки проектирования ориентированы на представление и преобразование исходной информации при выполнении проектных процедур. Большая часть языков проектирования относится к средствам пользователей САПР, которые применяют их в процессе своей проектной деятельности.

Языки проектирования должны удовлетворять таким основным требованиям, как:

Среди языков проектирования выделяют выходные, промежуточные, входные, внутренние языки и языки сопровождения (см. рис. 6.26).

Выходные языки необходимы для представления пользователю результатов выполнения проектных процедур на ЭВМ. Языки используют для представления этих результатов таблицы, графики, чертежи, диаграммы и текстовые сообщения. Выходные языки должны обеспечивать эффективность понимания разработчиком представляемых проектных результатов, соблюдение требований стандартов при формировании подлинников конструкторской и технологической документации.

Промежуточные языки (как и внутренние) предназначены для представления информации на промежуточных стадиях ее обработки в ЭВМ. Введение таких языков облегчает адаптацию программных комплексов САПР к новым входным языкам, т.е. делает эти комплексы открытыми по отношению к новым составляющим лингвистического обеспечения.

Входные языки служат для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования и включают в себя языки описания объектов и языки описания заданий. Языки описания объектов используют для описания свойств проектируемых объектов. Для задач анализа и оптимизации с помощью языка описания объектов представляют структуру и исходные параметры проектируемого объекта, для задач структурного синтеза — исходный вариант структуры объекта. Среди языков описания объектов выделяют схемные языки, графические языки и языки моделирования. Схемные языки применяют для описания электрических и электронных схем, т.е. для описания элементов схем и их связей между собой. Графические языки являются основой лингвистического обеспечения в подсистемах машинной графики и геометрического моделирования. Языки моделирования получили распространение в подсистемах имитационного моделирования сложных систем, как систем массового обслуживания. Языки описания заданий используются для описания заданий на выполнение проектных операций и процедур.

Внутренние языки устанавливают единую форму представления данных (текстовой и графической информации) в памяти ЭВМ. Языки призваны обеспечить открытость САПР по отношению к новым элементам программного обеспечения.

Языки сопровождения применяют для коррекции и редактирования данных при выполнении проектных процедур. Языки ориентированы на обеспечение общения пользователя с ЭВМ в процессе выполнения этих процедур.

Кроме рассмотренных, выделяют языки управления, служащие для представления управляющей информации для программно-управляемого исполнительного оборудования, например станков с ЧПУ.

Различают компилятивные и интерпретирующие языки. Программа, написанная на компилятивном языке, сначала целиком преобразуется в машинный код, который затем выполняется. Интерпретирующий язык предполагает, что предложения программы, написанной на нем, считываются и преобразуются в исполняемый машинный код последовательно одно за другим. Программное обеспечение, которое реализует указанные функции, называется компилятором и интерпретатором соответственно (см. ниже).

Диалоговые языки обеспечивают взаимодействие проектировщика и ЭВМ на основе взаимного обмена сообщениями в реальном режиме времени. Диалоговые языки включают в себя входной и выходной языки, а также язык сопровождения.

Современные диалоговые языки широко используют средства машинной графики (графический диалог). Диалог с ЭВМ может быть пассивным, когда инициатором диалога является САПР и от пользователя требуются только ответы на ее вопросы, и активным, когда имеет место диалог по инициативе как САПР, так и пользователя. Наиболее распространенная форма пассивного диалога — система встроенных, в том числе иерархических, директивных меню. В соответствии с активным и пассивным диалогами различают активные диалоговые языки и пассивные диалоговые языки.

Пассивные диалоговые языки могут быть ориентированы на описание как текстовой информации, так и графической. В последнем случае они называются графическими языками. Такие языки предназначены для представления объектов проектирования в виде схем, чертежей, графиков, рисунков, а также для манипулирования этими представлениями в процессе формирования проектных решений.

Графические языки включают в себя средства для генерации изображений и их различных преобразований. Средства генерации изображений позволяют описывать простейшие графические фигуры, примитивы и их совокупности. Языковые средства преобразования изображений предназначены для выполнения различного рода трансформаций геометрических образов (масштабирование, смещение, поворот, слияние, удаление).

Источник

Классификация языков САПР

Дата добавления: 2015-08-06 ; просмотров: 2666 ; Нарушение авторских прав

Языки программирования в сапр

Рис. Классификация языков САПР.

Требования к языкам программирования:

1. Удобство использования.

3. Эффективность объектных программ.

Удобство использования – выражается в затратах времени программиста на освоение языка и главным образом на написание программ на этом языке.

Универсальность определяется возможностями языка для описания разнообразных алгоритмов, характерных для программного обеспечения САПР.

Эффективность объектных программ (т.е. программ, полученных после трансляции на машинный язык) оценивается затратами машинного времени и памяти на использование программ.

Машинно-ориентир. языки (языки ассемблера или автокады) наиболее отвечают требованиям универсальности и эффективности объектных программ.

Эти языки наиболее близки к языкам машинных команд и поэтому для их перевода на этот язык требуются простые трансляторы ( ассемблеры).

Однако языки ассемблера неудобны для человека.

Их используют для разработки только тех модулей по САПР, которые требуют для исполнения больших вычислительных ресурсов, существенно влияющих на общие затраты времени и памяти.

Языки проектирования – предназначены для описания информации об объектах и задачах проектирования.

Входные языки – служат для задания исходной информации об объектах и задачах проектирования и включают в себя языки описания объектов (ЯОО) и языки описания заданий (ЯОЗ).

Первые служат для описания свойств проектируемых объектов, вторые – для описания заданий на выполнение проектных операций.

Схемные языки применяют для описания принципиальны электрических схем в и/с проектирования электронных устройств.

Графические языки – основа лингвистического описания в и/с геометрического моделирования и машинной графики.

Языки моделирования – используют для описания информации, предоставленной алгоритмом функционирования. Например, в и/с имитационного моделирования систем массового обслуживания.

Выходные языки используют для выражения результатов выполнения проектных процедур на ЭВМ.

Языки сопровождения применяют для корректировки и редактирования данных при выполнении проектных процедур.

Промежуточные и внутренние языки.

Промежуточный язык предназначен для представления информации на определенных стадиях ее переработки в ЭВМ.

Промежуточные языки являются более универсальные, чем входные языки, для которых характерна узкая проблемная ориентация.

Промежуточный универсальный язык отражает особенности широкого класса проектируемых объектов и в определенном смысле является инвариантным.

Промежуточные языки используют для организации так называемых программных систем.

Языки программирования в сапр

Рис. Структура программной системы.

Конвертор – это специальная транслирующая программа, которая переводит описание с входного языка на промежуточный.

Преимущества двухуровнего лингвистического обеспечения заключается том, что программная система легко настраивается на новые классы объектов.

Источник

Лингвистическое обеспечение САПР ТП

Под «языком» понимается любое средство общения, любая система символов и знаков для представления и обмена информацией.

Лингвистическое обеспечение образуется следующими языками:

Языки программирования необходимы для создания программного обеспечения при разработке САПР. В принципе языки программирования относят и к программному обеспечению САПР. Здесь мы их подробно рассматривать не будем, информация о них приведена в специальной литературе. Напомним лишь, что к наиболее распространенным языкам программирования относятся Pascal, Fortran, Basic, Си (различных версий). В настоящее время на их базе разработаны и повсеместно используются среды программирования такие, как, соответственно, Delphi, Visual Fortran, Visual Basic, Visual Си (также различных версий).

Языки управления служат для управления ЭВМ, периферийными устройствами. Это операционная система Windows, драйверы принтеров и т.д. Эти языки также относят и к программному обеспечению САПР. Они в требуемом в данном курсе объеме были описаны ранее.

Входные языки являются средством взаимодействия конечного пользователя с САПР, например, в ходе подготовки и ввода исходных данных или формирования проблемы.

Внутренние языки обычно скрыты от рядового пользователя и служат для представления информации, передаваемой между различными подсистемами САПР и ЭВМ.

Выходные языки обеспечивают оформление результатов проектирования в текстовом или графическом виде.

Такое деление языков проектирования можно назвать классическим. В различных САПР ТП они могут применяться с различной степенью развернутости и в различном исполнении. В одних САПР ТП, реализующих, например, принцип синтеза технологических процессов, информация о детали для автоматического проектирования варианта ТП вводится единовременно. В других подобных системах применяется диалоговое проектирование (диалоговый синтез) ТП, и в них информация о детали вводится постепенно по ходу проектирования технологического процесса.

Так или иначе место языков проектирования на различных этапах переработки информации в САПР ТП (один из вариантов) показано на рисунке 30.

Языки программирования в сапр

В вопросе формализации описания технологической информации можно выделить два принципиальных методических подхода: разработка комплекса кодировочных ведомостей и использование специального формализованного языка.

При проектировании на базе типовых технологических процессов сначала необходимо найти соответствующий типовой технологический процесс. Для этого вместо чертежа детали достаточно указания, к какому типу она относится. Это можно сделать с помощью классификации деталей и задания классификационных признаков типа. Таким образом, можно описать самую трудную часть сведений о детали (ее геометрию). Сведения о размерах и других требованиях можно описать с помощью специальных кодировочных таблиц, разрабатываемых для каждого типа деталей или группы типов.

При синтезе технологического процесса, когда задачи технологического проектирования решают, исходя из конкретной геометрии детали, ее индивидуальных особенностей, необходимо описание каждой поверхности детали, всех подробностей ее формы. Поэтому в системах проектирования единичных технологических процессов для описания исходных данных используют формализованные проблемно ориентированные языки, обладающие большей инвариантностью относительно вида детали и поэтому более универсальные.

Источник

Лингвистическое Обеспечение САПР

искусственных переменных:

6.1.Состав и функции ЛО САПР.

Значение и роль лингвистического обеспечения в САПР определяется тем, что эти системы основаны на взаимодействии человека (пользователя) и ЭВМ (исполнителя) и являются по своей сути человеко-машинным комплексом. Общение между пользователем и ЭВМ осуществляется с помощью специальных языков различного уровня, обеспечивающих выдачу заданий и директив по их выполнению, перемещений массивов информации, передачу распоряжений о расположении информации в определенном разделе памяти ЭВМ, а также о режиме работы вычислительной системы и последовательности обработки выдаваемых заданий.

Лингвистическое обеспечение (ЛО)включает в себя языковые средства разработки и эксплуатации ПО, совокупность языковых средств и специалистов ими владеющих. Различают языки написания программ (языки разработчиков) иязыки той предметной области, которой посвящен САПР (языки пользователей). Как правило,именно с помощью языков предметной области САПР осуществляется процесс проектирования, поэтому эти языки называют языками проектирования.

Существующие операционные системы не предназначены для непосредственного общения неквалифицированного пользователя, которым является проектант технического объекта, с ЭВМ на языке, близком к естественному языку, которым пользуется инженер, и требует промежуточного звена в виде программистов и операторов, формулирующих задания на языке операционной системы. Таким образом, возникает необходимость специализированных проблемно-ориентированных языков, играющих роль прикладной операционной системы и представляющих неквалифицированному пользователю широкие возможности непосредственного управления заданиями и работы с массивами информации при использовании терминологии, употребляемой в инженерной практике.

6.2. Языки проектирования и требования к ним

Лингвистическое обеспечение САПР представляет собой совокупность языков проектирования, включая термины и определения, правила формализации естественного языка и методы сжатия и развертывания текстов, необходимых для выполнения автоматизированного проектирования, представленных в заданной форме.

Языки проектирования предназначены для представления и преобразования описаний в процессе автоматизированного проектирования. Основными объектами описаний в САПР являются: задание на проектирование, проектные процедуры и операции, проектные решения (промежуточные, конечные, типовые) и проектные документы. Языки проектирования являются важнейшей составной частью САПР и должны обладать как многими качествами универсальных языков программирования в представлении данных и действий над ними, так и достаточными уровнями выразительности, гибкости и проблемной ориентации в построении языковых конструкций, привычных проектировщику.

Универсальные алгоритмические языки типа Турбо Паскаль,Си+, Си++, Фортран достаточно эффективно используются для реализации САПР, так как обладают развитыми возможностями для описания разнообразных алгоритмов, характерными для программного обеспечения САПР. Однако при их использовании в качестве языков проектирования программа, как правило, громоздкая и неудобная. Это объясняется, во-первых, необходимостью специальной подготовки в области программирования и, во-вторых, сложностью самих процессов трансляции, генерации и отладки программ для управления последовательностью проектных процедур и операций в соответствии с заданием на проектирование, которое составляется на этих языках.

Альтернативой этому подходу является создание специализированных проблемно-ориентированных языков проектирования и трансляторов к ним. Языки проектирования принято классифицировать по следующим основным признакам:

o месту в процессе автоматизированною проектирования;

o связи с универсальными языками программирования;

o преимущественному способу представления информации.

По месту в процессе автоматизированного проектирования различают языки входные, внутренние, промежуточные, выходные, сопровождения и управления.

Входные языки предназначены для задания исходной информации об объектах и целях проектирования и представляют собой совокупность языков описания объектов (ЯОО) и языков описания задания (ЯОЗ).

Под описанием объекта понимают описание структуры объекта (материала, предмета или системы), его свойств и характеристик, включая описание взаимодействия между частями объекта и его взаимодействия с внешней средой, а также описание схемы функционирования объекта. Описание процесса как объекта проектирования включает также описание результата процесса и заданных характеристик его выполнения во времени и пространстве.

Для задач анализа и оптимизации с помощью ЯОО описываются структура и исходные параметры объекта, а для задач структурного синтеза — техническое задание и, возможно, исходный вариант объекта или его аналога. Для описания процессов используются специальные классы процедурных языков — языки моделирования.

Язык ЯОЗ предназначен для идентификации заданий, описания их характеристик и указания последовательности выполнения проектных процедур на ЭВМ.

Внутренние и промежуточные языки предназначены для представления информации на определенных стадиях ее обработки в ЭВМ. Появление этих языков объясняется выделением в САПР некоторых подсистем (например, графического ввода, графического документирования, архива чертежей и т. п.), инвариантных к классам объектов проектирования, и необходимостью унификации представления входных или (и) выходных данных для этих подсистем.

Промежуточные языки позволяют легко включать инвариантные подсистемы в различные САПР путем разработки специальных программ, называемых конверторами, которые выполняют преобразование данных из входных языков различных систем в единый унифицированный промежуточный язык определенной инвариантной подсистемы. Или, наоборот, промежуточный язык может быть преобразован во входной язык какой-либо другой специализированной подсистемы.

Языки программирования в сапр

Примерами внутренних и промежуточных языков могут служить: язык представления графической и текстовой информации, языки графических метафайлов для хранения данных в архивах чертежей и т. п.

Выходные языки проектирования предназначены для представления результатов выполнения проектных процедур на ЭВМ, в том числе каких-либо проектных решений, включая результаты проектирования в форме, удовлетворяющей их дальнейшее применение. Это может быть язык чертежа или язык для управления станками с числовым программным управлением и т. п.

Языки сопровождения и управления служат для непосредственного общения пользователя с ЭВМ в процессе решения задач. Эти языки, как правило, включают средства для корректировки и редактирования входных данных и заданий на проектирование и поэтому содержат элементы входных и выходных языков, а также язык диагностических сообщений о допущенных ошибках.

По связи с универсальными языками программирования различают автономные и расширяющие языки. Автономные языки имеют собственные грамматики, соответствующий транслятор и могут применяться независимо от других языков программирования. Расширяющие языки строятся на основе грамматики другого языка и являются его проблемно-ориентированными дополнениями. Базой расширения чаще всего служат алгоритмические языки. Такой подход позволяет использовать в языках проектирования все имеющиеся в базовом языке мощные средства обработки данных и упростить связь языков проектирования с другими программными средствами системы, а также обеспечить в значительной степени независимость языков проектирования от типа используемой ЭВМ. К недостаткам расширяющих языков относится преимущественно их пакетный режим использования.

По оперативности языки разделяют на диалоговые и пассивные. Диалоговые языки обеспечивают взаимодействие проектировщика с ЭВМ на основе взаимного обмена сообщениями в реальном масштабе времени. Это позволяет оперативно получать все промежуточные результаты и управлять процессом проектирования на ЭВМ. Пассивные языки позволяют задавать входные данные и последовательность проектных операций и процедур в виде некоторого символического описания с последующей трансляцией этих описаний и выполнением в режиме пакетной обработки заданий.

По преимущественному способу представления информации выделяют алфавитно-цифровые, графические, голосовыеисмешанные языки проектирования.

В алфавитно-цифровых (символических) языках описания задаются в виде строк символов или в виде таблиц. В графических языках информация представляется в виде чертежей, графиков, схем, диаграмм и т. п. Для вывода информации в такой форме используют графопостроители, плоттеры, а для ввода — различные устройства кодирования графической информации планшетного типа, манипуляторы типа мышь, клавиатуры, световые перья и др. Так как для проектировщиков привычная графическая форма представления информации, графические языки являются наиболее эффективными для САПР,

Разработка голосовых языков общения человека с ЭВМ основывается на использовании устройств распознавания и синтеза речи. Их применение в качестве языков управления совместно с другими способами представления информации является перспективным направлением развития диалоговых языков проектирования.

К языкам проектирования предъявляют следующие основные требования: эффективность, полноту, расширяемость, выразительность и проблемную ориентацию. Эффективность языка подразумевает точность передачи заданий пользователя и лаконичность записей. Полнота языка понимается как возможность описания любых объектов, на проектирование которых ориентирована САПР, а также задания всех действий, имеющих отношение к цели проектирования. Расширяемость алфавита и синтаксиса языка должна обеспечить возможность развития языка в соответствии с развитием предметной области САПР. Выразительность и проблемная ориентация должны обеспечить простоту изучения и использования языков проектировщиками-непрограммистами. С этой точки зрения языки проектирования должны быть близкими к естественным по своим грамматикам, что обеспечивает простоту и минимальные затраты времени на их изучение.

6.3. Языки описания схем и моделирования.

Схемные языки предназначены для ввода данных об объекте проектирования, представленного в виде структурных, функциональных или принципиальных схем, которые отображают множество элементов и связи между ними с точки зрения функционирования объекта. Применение схем характерно для радиоэлектроники, вычислительной техники, автоматики, гидравлики, а также для прочностных расчетов конструкций, механизмов и т. п. Для описания электрических и электронных схем применяются входные языки САПРИС-2, СПАРС, АРОПС, КРОСС и др. Описание схем с помощью схемных языков состоит из совокупности предложений, каждое из которых содержит сведения об одном элементе схемы и его связях. Сведения об элементе включают его тип, имя (номер) и числовые значения параметров. Связи задаются номерами узлов, к которым подсоединяются внешние входы (выходы) элементов, а также типами связей, например, в расчетных схемах конструкций.

Различают форматные и бесформатные схемные языки. На форматных схемных языках описание чаще всего представляется в виде таблиц или входных документов. Каждая

строка таблицы представляет собой предложение на языке описания, а колонки соответствуют определенной части предложения (тип элемента, номера узлов связи, параметры и т. п.). Табличная форма описания удобна для ввода схем с однородными элементами по числу связей и количеству параметров. Правила заполнения таблиц просты и не требуют специальных знаний в области программирования.

В бесформатных схемных языках части предложений и сами предложения отделяются друг от друга специальными разделителями типа запятая, точка с запятой, наклонная черта и т. п. Бесформатные языки более удобны для описания схем с разнохарактерными элементами. На практике также нашли применение и смешанные формы схемных языков, в которых используются элементы форматирования в виде полей записей с фиксированным и переменным числом позиций, а также описание последовательности параметров с применением разделителей. Для полей с переменным числом позиций допускается использование специальных признаков строк продолжения.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Видео

5 САМЫХ ЛЁГКИХ языков программирования

5 САМЫХ ЛЁГКИХ языков программирования

Классификация языков программирования

Классификация языков программирования

Какой язык программирования выбрать и учить в 2022 году?

Какой язык программирования выбрать и учить в 2022 году?

Какой язык программирования изучать? | IT-дайджест

Какой язык программирования изучать? | IT-дайджест

ТОП Языков Программирования в 2022

ТОП Языков Программирования в 2022

Какие языки программирования НЕ стоит учить?

Какие языки программирования НЕ стоит учить?

Языки и сферы их применения. Какой язык программирования выбрать?

Языки и сферы их применения. Какой язык программирования выбрать?

Какой язык программирования учить в 2022?

Какой язык программирования учить в 2022?

Что пишут на языке программирования C++?

Что пишут на языке программирования C++?

Урок 3. Классификация языков программирования

Урок 3. Классификация языков программирования
Поделиться или сохранить к себе:
Добавить комментарий

Нажимая на кнопку "Отправить комментарий", я даю согласие на обработку персональных данных, принимаю Политику конфиденциальности и условия Пользовательского соглашения.