Modeling of systems and processes Modeling of systems and processes Моделирование систем и процессов 2219-0767 105180 10.12737/2219-0767-2025-18-3-52-62 Технические науки Технические науки Methods of developing an electrical circuit diagram in the software and hardware complex of a design automation system Методы разработки электрической принципиальной схемы в программно-аппаратном комплексе системы автоматизации проектирования Зольников Владимир Константинович Zolnikov V. K. Махиборода М. А. Mahiboroda M. A. Шеховцов Дмитрий Витальевич Shehovcov Dmitriy Vital'evich Шмаков Е. В. Shmakov E. V. https://orcid.org/0000-0002-1935-8753 Гладких Татьяна Васильевна Gladkih Tat'yana Vasil'evna gtv1113@rambler.ru

кандидат технических наук;

candidate of technical sciences;

 Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Voronezh State University of Forestry and Technologies named after G.F. Morozov Национальный исследовательский университет «МИЭТ» National Research University of Electronic Technology АО "Микрон" Россия JSC «Micron» Russian Federation Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Россия Воронежский государственный лесотехнический университет имени Г.Ф. Морозова Russian Federation 08 10 2025 08 10 2025 18 3 52 62 08 10 2025 https://naukaru.ru/en/nauka/article/105180/view

В статье рассмотрено современное состояние методов разработки электрической принципиальной схемы с использованием программно-аппаратных комплексов систем автоматизации проектирования (САПР). Авторами выделены основные этапы проектирования: от постановки задачи и выбора элементной базы до оптимизации и моделирования схемы, завершающихся оформлением документации. Приведены преимущества использования программных средств автоматизации, таких как уменьшение риска ошибок, ускорение процесса проектирования и повышение точности расчетов. Особое внимание уделено способам автоматической разработки перечня элементов. Таким как: встроенные средства в САПР, встроенные в систему макросы, инструменты генерации перечня, встроенные в АС УДИ, самостоятельно разработанные макросы. Разработанные на основе таких популярных программных комплексов как AltiumDesigner, системе DeltaDesign, ЭСИ в АС УДИ Союз-PLM. Помимо достоинств, отмечены и некоторые трудности, характерные для внедрения и эксплуатации САПР, включая необходимость регулярной переподготовки специалистов и высокие финансовые затраты на покупку лицензий. Сделан вывод о ключевой роли программно-аппаратных комплексов в повышении эффективности и качестве проектирования, подчеркнута важность своевременного обновления навыков инженеров для успешной работы в условиях стремительного развития технологий.

The article examines the current state of methods for developing an electrical circuit diagram using software and hardware complexes of design automation systems (CAD). The authors have identified the main stages of design: from setting the task and selecting the element base to optimizing and modeling the circuit, culminating in the documentation. The advantages of using automation software are presented, such as reducing the risk of errors, speeding up the design process, and improving the accuracy of calculations. Special attention is paid to the methods of automatic development of the list of elements. Such as: built-in CAD tools, macros built into the system, list generation tools built into the automated Control System, self-developed macros.Developed on the basis of such popular software complexes as AltiumDesigner, DeltaDesign system, ESI in AS UDI Soyuz-PLM. In addition to the advantages, some difficulties typical for the introduction and operation of CAD are noted, including the need for regular retraining of specialists and high financial costs for the purchase of licenses. The conclusion is made about the key role of software and hardware complexes in improving the efficiency and quality of design, the importance of timely updating the skills of engineers for successful work in conditions of rapid technology development is emphasized.

 Системы автоматизации проектирования (САПР) программно-аппаратный комплекс электрическая принципиальная схема моделирование и анализ схем проектирование электронных устройств программа для проектирования схем AltiumDesigner автоматизация проектирования. Design automation systems (CAD) hardware and software complex electrical circuit diagram modeling and analysis of circuits design of electronic devices AltiumDesigner circuit design program design automation.

Кроткова Н. А. Программируемые логические интегральные схемы (ПЛИС) //Научный альманах. – 2020. – №. 9-2. – С. 37-39. Krotkova N. A. Programmable logic integrated circuits (FPGAs) //Scientific Almanac. - 2020. – No. 9-2. – pp. 37-39. Камкин А.С., Чупилко М.М., Лебедев М.С., Смолов С.А., Гайдаджиев Г. Сравнение инструментов высокоуровневого синтеза и конструирования цифровой аппаратуры. Труды Института системного программирования РАН. 2022; 34(5):7-22. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-34(5)-1 Kamkin A.S., Chupilko M.M., Lebedev M.S., Smolov S.A., Gaidadzhiev G. Comparison of high-level synthesis tools and digital equipment design. Proceedings of the Institute of System Programming of the Russian Academy of Sciences. 2022; 34(5):7-22. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2022-34 (5)-1 Камкин А.С., Лебедев М.С., Смолов С.А. Поиск конфликтов доступа к данным в HDL-описаниях. Труды Института системного программирования РАН. 2019; 31(3):135-144. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31(3)-11 Kamkin A.S., Lebedev M.S., Smolov S.A. Search for factors affecting HDL levels. Proceedings of the Institute of System Programming of the Russian Academy of Sciences. 2019; 31(3):135-144. https://doi.org/10.15514/ISPRAS-2019-31 (3)-11 Пальчиков Е.И. Спиральный генератор высоковольтных импульсов с разделенными в пространстве индуктивной и емкостной частями / Пальчиков Е.И., Рябчун А.М., Параскун А.Г. // Прикладная механика и техническая физика. 2024. Т. 65. № 4 (386). С. 11-18 Palchikov E.I., Ryabchun A.M., Paraskun A.G. Spiral generator of high-voltage pulses with inductive and capacitive parts separated in space // Applied mechanics and technical Physics. 2024. Vol. 65. No. 4 (386). pp. 11-18 Воробьев А.В. Подход к динамической визуализации разнородных геопространственных векторных изображений / Воробьев А.В., Воробьева Г.Р. // Компьютерная оптика. 2024. Т. 48. № 1. С. 123-138. Vorobyov A.V., Vorobyova G.R. An approach to dynamic visualization of heterogeneous geospatial vector images // Computer optics. 2024. Vol. 48. No. 1. pp. 123-138. Бибило П.Н. Синтез двухблочных логических схем, реализующих функции k-значной логики / Бибило П.Н. // Информационные технологии. 2024. Т. 30. № 9. С. 450-461. P Bibilo.N. Synthesis of two-block logic circuits implementing the functions of k-digit logic / P. Bibilo, N. // Information Technologies. 2024. Vol. 30. No. 9. pp. 450-461. Дьяченко Р.А.К вопросу сравнения эффективности нейронных сетей yolov8 и u-net в задачах сегментации территориальных объектов / Дьяченко Р.А., Довгаль В.В., Гура Д.А. // Информационные технологии. 2024. Т. 30. № 9. С. 480-485. Dyachenko R.A. On the issue of comparing the effectiveness of yolov8 and U-net neural networks in segmentation tasks of territorial objects / R Dyachenko.A., In Dovgal.V., Gura D.A. // Information technologies. 2024. Vol. 30. No. 9. pp. 480-485. Ivanov D.V.Implicit iterative algorithm for solving regularized total least squares problems / Ivanov D.V., Zhdanov A.I. // Journal of Samara State Technical University. Ser. Physical and Mathematical Sciences. 2022. Т. 26. № 2. С. 311-321. Ivanov D.V., Zhdanov A.I. Implicit iterative algorithm for solving regularized least squares problems // Bulletin of Samara State Technical University. Ser. Physical and mathematical sciences. 2022. Vol. 26. No. 2. pp. 311-321. Tashlinskii A.G. Snthesis of stochastic algorithms for image registration by the criterion of maximum mutual information / Tashlinskii A.G., Safina G.L., Ibragimov R.M.Computer Optics. 2024. Vol. 48. No. 1. pp. 109-117. Tashlinsky A.G. Analysis of stochastic image registration algorithms according to the criterion of maximum mutual informativeness / A.G. Tashlinsky, G.L. Safina, R.M. Ibragimov / /Computer Optics. 2024. Volume 48. No. 1. pp. 109-117. Mallek A. Scheduling on uniform machines with a conflict graph: complexity and resolution /Mallek A., Boudhar M.International Transactions in Operational Research (IFORS). 2024. Vol. 31. No. 2. pp. 863-888. Mallek A. Planning on unified machines with a conflict graph: complexity and resolution /Mallek A., Budar M.International transactions in Operational research (IFORS). 2024. Volume 31. No. 2. pp. 863-888. Tosyali A.A Novel similarity-based link prediction approach for transaction networks / Tosyali A., Baek J.A., Jeong M.K., Yu Y.I. IEEE Transactions on Engineering Management. 2024. Vol. 71. pp. 981-992. Tosyali A. A new approach to predicting communication channels for transactional networks based on similarity / Tosyali A., Beck J.A., Chong M.K., Yu.I. IEEE Transactions on Engineering Management. 2024. Volume 71. pp. 981-992. Lakemond N. Digital transformation in complex systems / Lakemond N., Holmberg G., Pettersson A.IEEE Transactions on Engineering Management. 2024. Vol. 71. pp. 192-204. Lakemond N. Digital transformation in complex systems / Lakemond N., Holmberg G., Pettersson A.IEEE Transactions on Engineering Management. 2024. Volume 71. pp. 192-204. Nansoko S. Balancing numbers as sum of same power of consecutive balancing numbers / Nansoko S., Tchammou E., Togbé A., Vietnam Journal of Mathematics. 2024. Vol. 52. No. 1. PP. 75-88. Nansoko S. Balancing numbers as the sum of the same degree of consecutive balancing numbers / Nansoko S., Chammu E., Togbe A., Vietnamese Mathematical Journal. 2024. Volume 52. No. 1. pp. 75-88. Agatova O.A. Special aspects of using big data in the learning process / Agatova O.A., Popov A., Alwaely S.A.InterActive Learning Environments. 2024. Vol. 32. No. 3. pp. 1105-1116. Agatova O.A. Features of the use of big data in the educational process / Agatova O.A., Popov A., Alveli S.A. Interactive learning environments. 2024. Volume 32. No. 3. pp. 1105-1116. Pan L. Complex-valued rényi entropy / Pan L., Deng Y.Communications in Statistics - Theory and Methods. 2024. Vol. 53. No. 3. pp. 926-937. Pan L. Complex-valued entropy of Reni / Pan L., Dan Y.Communication in statistics - theory and methods. 2024. Volume 53. No. 3. pp. 926-937. Наваби З. Проектирование встраиваемых систем на ПЛИС / ДМК Пресс. – Москва, 2016. – 464 с. – ISBN978-5-97060-174-7 Navabi Z. Design of embedded systems on FPGA / DMK Press. – Moscow, 2016. – 464 p. – ISBN 978-5-97060-174-7 Allen P. E. CMOS Analog Circuit Design (The Oxford Series in Electrical and Computer Engineering) / P.E. Allen, D.R. Holberg – 3rd edition, – Oxford University Press: USA, 2011. – 757 p. Allen P. E. Design of analog CMOS circuits (Oxford Series on Electrical Engineering and Computer Engineering) / P.E. Allen, D.R. Holberg – 3rd edition, Oxford University Press: USA, 2011. - 757 p. Kaeslin H. Digital Integrated Circuit Design / H. Kaeslin. – New York: Cambridge University Press, 2008. – 845 p. Kathleen H. Designing digital integrated circuits / H. Kaslin. – New York: Cambridge University Press, 2008. – 845 p. XLS. Available at: https://github.com/google/xls, accessed 02.11.2022. XLS. Available at: https://github.com/google/xls , accessed 02.11.2022. Bluespec Compiler. Available at: https://github.com/B-Lang-org/bsc, accessed 02.11.2022. The Bluespec compiler. Available at: https://github.com/B-Lang-org/bsc , accessed 02.11.2022. IDCT algorithm implementations. Available at: https://github.com/ispras/hls-idct, accessed 02.11.2022. Implementations of the IDCT algorithm. Available at: https://github.com/ispras/hls-idct date of request: 02.11.2022.