不知不覺間,編軟件已經10個年頭了,其間的酸甜苦辣自己最清楚.
不過,最欣慰的是,自己編的軟件FutureGraph現在已有一個較好的市場應用,看着註冊用戶數目一點點上升,爽的感覺還是可以有的.
今天,主要說一下FutureGraph中的潛在通路分析模塊的簡要說明,有興趣的朋友可以細聊,無興趣的朋友就當我在發廣告,畢竟還得做做市場.
(下載地址:http://www.drgraph.com 中的下載中心).
FutureGraph®潛通路分析系統基於電路定量分析，在友好的人機界面中，可視化地完成潛通路分析的各項任務，包括靜態分析與動態分析，並完全考慮與處理併發邏輯，使得分析結果更具參考價值。
通過本系統，用戶僅需錄入其相應電路原理圖，在此基礎上設置相應的操作流程與期望現象，本系統即可自動完成基於該流程與現象的自動潛通路分析，併產生出規範的報告文檔，圖文並茂地說明各種潛在問題的表現形式、觸發條件與產生過程。
1. 簡要工作原理
FutureGraph®潛通路分析系統可自動分析電路中靜態與動態潛在問題，並可針對設計缺陷進行檢查，最後可生成專業規範的報告文檔，其簡要工作原理如下：
(1) 面向對象的編譯系統。針對傳統編譯程序的諸多不足，及其專用接口在應用中的限制，FutureGraph®圖形平臺系統基於面向對象技術與方法，從文法定義、詞法分析、語法語義處理等各方面進行面向對象改造，完整地實現了一個功能齊全的面向對象編譯系統。這爲用戶提供更深入的處理手段，也使系統更具靈活性，尤其在各種定製方面提供足夠支持。
(2) 元件的圖形、分析和失效模型。元件的圖形模型解決了各層次的顯示需求，使用戶能夠直觀有效地進行各種操作；元件的分析模型將各相應元件的電路理論模型轉換爲數學模型，以線性方程及微分方程形式進行表示，並支持流程跳轉設計，這爲後續仿真分析提供直接支持；元件的失效模型按元件物理失效機理設置內部模型屬性，過程簡潔、使用方便，爲故障診斷定位及潛通路分析等基於定量分析的高級應用奠定堅實基礎。
(3) 模擬電路的定量分析。在圖形連接關係及元件的仿真模型支持下，實現了完全自動化處理的靜態電路、動態電路的交直流分析。整個處理過程採用模塊化設計，包括圖形化的電路、電路分析中的支路/節點/網孔集合、等價的仿真源程序、對應的數學方程組、網孔電流與節點電壓的數學表達式、元件狀態及電路狀態等爲各個模塊的輸入與輸出，各個環節的綜合保證了電路的定量分析方法行之有效且準確快速。
(4) 潛通路專用算法。即在電路定量分析的基礎上，從精確的定量角度對潛通路各種情況進行劃分，針對各分類設計了相應的判斷準則與處理算法。該方法不再基於網絡的基本拓撲劃分及線索表，根除了“相似結構有相似問題”這一似是而非的論斷影響，避免了相應的虛警，從根本上克服了傳統潛通路分析的一些侷限與缺點，整個分析過程完全是通過對電路的定量分析，並按相應的判定準則與算法進行結果判斷，使結果準確可信可靠，方法切實可行。並對元件失效模型進行了分析與處理，使得潛通路的分析不再需要元器件失效無關的前提。
圖1簡要說明了FutureGraph®潛通路分析系統的基本組成。
圖1 FutureGraph®潛通路分析系統的基本組成
在FutureGraph®潛通路分析系統中，共有三個層次，即圖形平臺、定量分析與潛通路分析。
在圖形平臺層次中，主要提供通用性與平臺性支持，通過自主實現的編譯系統，使得用戶具有最大程度的定製能力，包括圖形組態與格式化報告等功能模塊均是在編譯系統支持下的基本應用；豐富的圖元類庫設計，將多種格式圖元對象按通用方式進行組織、存儲、編輯，支持電子原理圖、電力結構圖、虛擬面板圖、氣壓液壓回路圖、頭腦風暴圖，從而提供電力、電子、航天、教育、交通等行業領域的通用圖形化解決方案。而標準XML結構貫穿於FutureGraph®軟件始終，使得二次開發方便，擴展性強。
在定量分析層次中，在數學類庫的支持下，整個分析過程中的各個電氣物理量，如支路電流、節點電壓等，均以數學表達式形式而非傳統數值分析過程中的數值集合出現，使得分析快速、結果簡潔；流程定製功能提供了流程層面的定製途徑，使得用戶可以基於流程模式進行分析與操作，更貼近用戶使用效果；通過高效準確的人工輔助系統功能，如提取相關子圖、查找相關路徑、顯示潮流效果等，爲人工決策提供直觀有效的參考依據。
在潛通路分析層次中，提出了潛通路的新的劃分類別。在電路定量分析的基礎上，從動態與靜態角度劃分潛通路，使得各種潛通路的內涵與外延更爲清晰，並對各種類型的潛通路提出並實現了判別準則或判定算法。此處的靜態潛通路分析，是指不需要進行電路的數值分析即可識別出的潛通路，主要爲不正確或不準確的標誌/指示。而動態潛通路分析，是指需要進行電路的數值分析方可識別出的潛通路，主要爲觸發非期望功能/抑制期望功能或引起非期望指示/遺漏期望指示。經過深入研究與總結，針對設計缺陷也進行了自動識別處理。
3. 技術指標
FutureGraph®潛通路分析系統可提供圖形平臺、定量分析與潛通路分析這三個層次的解決方案，亦可作爲一個獨立的綜合體，成爲專業化的潛通路分析工具軟件。
在圖形平臺層面的一些主要技術指標如下：
u 學習培訓週期在半天以內：用戶人員通過參加這段時間培訓，即可達到熟練操作系統的程度；
u 元件模型可深入定製：用戶所需的元件，可由用戶根據其意願，獨立完成元件圖形模型、分析模型、失效模型等內部機制的定義，並在分析過程中達到用戶期望的現象；
u 畫圖快速：與AutoCAD相比，耗時量爲後者的1/3以內；
u 智能維護連接關係：可方便快速創建、刪除連接關係(導線)，並在電路圖的編輯過程中，智能保持連接關係；
u 組態定製功能強大：可方便維護元件間的連接關係、控制受控關係，可定製圖層、分區，可視化編輯對象，任意設置紙張大小；
u 通過圖形映射完成聯動：可通過元件間的屬性映射、控制映射與狀態映射完成圖形間的映射，支持圖形同步操作；
在定量分析層面的一些主要技術指標如下：
u 分析結果以數學表達式形式給出
u 分析結果以直觀顏色效果展現，可任意維護電壓/顏色關係，自動過濾中間顏色
u 可根據分析結果展現潮流效果
u 分析結果可加入到波形顯示窗口以波形方式展現，支持波形的縮放、拖動、顏色設置等用戶交互
u 自動完成控制/受控對象的內部控制關係
u 可通過仿真樹查看電路結構
u 可定製流程，並按流程進行仿真分析
u 可提取相關子圖、查找相關路徑，提供人工輔助決策支持
u 支持模擬操作：用戶可在原理圖、面板圖上進行模擬操作，系統自動完成原理定量分析並同步展現結果
在潛通路分析層面的一些主要技術指標如下：
u 可自動識別出以下類型的靜態潛在問題：
n 功能元件無指示元件對應：在該情況下，相應功能元件工作與否不能得到有效指示，會對操作人員造成一定的影響；
n 多個功能元件對應一個指示元件：在該情況下，不能根據指示元件的狀態來確定當前的功能現狀；
n 指示元件的指示與功能元件的功能不符：在該情況下，會誤導操作人員，造成潛在問題；
n 不正確/不準確的標誌系統功能：在該情況下，會誤導操作人員，造成潛在問題。
u 可自動識別出以下類型的動態潛在問題：
n 矛盾方程類：即在分析過程中，出現了矛盾方程，導致方程組無法求解，該情況的產生原因主要是不同電壓源間的短路或不同電流源間的通路所造成。該類型潛通路問題包含了傳統潛通路分析中的電源-電源、電源-地短路問題。
n 功能類：功能類潛通路是指實現了非期望功能或期望功能未實現。這是潛通路分析的主要部分，通過流程對應的電路定量分析，本系統可自動準確地完成功能類潛通路分析。
n 控制類：這是最困擾設計人員的潛通路問題，因爲在設計時，設計人員很難考慮到元件狀態改變時的所有組合情況，一般僅處理常見情況，如繼電器工作狀態發生改變時，其所有被控繼電器節點的開關狀態均會發生改變，但這個改變嚴格說來是不同時刻發生的，設計人員一般不可能枚舉所有組合。本系統通過流程與步驟的動態創建，完成了控制類的潛通路分析。
n 組合功能類：這也是潛通路問題的高發因素，因爲在設計某項功能時，設計人員的注意力在該項功能的實現上，很可能就忽略了其它元件產生的耦合影響。本系統通過狀態相關類型設置，完成了組合功能類的潛通路分析。
n 時序類：引起時序類潛通路問題的主要原因在於電路中的某些元件對於輸入的響應需要一定的延時才能完成。通過反應延時模型的處理，本系統可自動進行時序類的潛通路分析。
n 指示類：引起標誌類動態潛通路的主要原因是指示元件與功能元件工作的不同步，它對應於傳統潛通路分析方法中的部分潛在標誌。這種指示類是需要進行定量分析之後才能確定，在圖形平臺系統定量分析的功能支持下，可方便地完成指示類潛通路分析。
n 負載類：負載類潛通路主要是因電路中某些物理量的供給量不足以應付需求量，如電網中負載容量超過總路提供容量，電子電路中扇出數不足以提供下級負載的需求等。
n 電源－電源連接
n 接地斷開
n 混合接地
n 混用大電流地和小電流地
n 運算放大器飽和
n 電路噪聲
n 標誌不統一
n 線電容導致信號嚴重失真
n 集成電路的反向輸入電流
n 數字器件的噪聲幅度超限
n 按下測試電路激活其他系統
n 非期望的電容放電路徑
n 供電源與接地具有不同的參照點
n 標誌不反應真實功能
n 負載執行非期望的功能
n 上電、下電或開合的定時問題
n 開關電路中的時序空白或重疊
n 上電時的非期望模式或錯誤輸出
n 命令線與電源線相鄰
n 輸入信號電平的上升和下降時間慢
n 繼電器線圈抑制網絡（在繼電器線圈兩端未跨接二極管）
n 指示器監測的是繼電器的受命狀態，而不是真實狀態
n 非期望地激活電源（電源開關與多負載是"或"的關係）
n 多電源非期望地激勵同一負載，雙電源供電器件
n 非期望地切斷電源（電源開關和多負載是"與"的關係）
n 通過由不同電源供電的數字接口的無效數據
n 在開關交換狀態時出現的瞬間非期望電流路徑
n 開關狀態轉換期間存在瞬時的非期望電流路徑
n 與TTL器件輸入端相連的接地路徑可能使其誤工作
n 數字器件的多個推拉輸出電路輸出端連接在一起
n 雙極結型晶體管集電極反向電流
n 不同部件之間潛在的接地電位差
n 電路中同時包含對稱及非對稱器件或路徑
n 先分後合的數字信號共享輸入和負載時帶來的定時問題
n 開關電路中，大的電阻－電容數據引起信號電平過大的上升或下降時間
n 繼電器線圖抑制網絡（半個標準二極管（無穩壓管與之串聯）跨接在繼電器線圈的兩端）
n 數字電路中阻容網絡未提供所需的電路特性，諸如脈衝寬度和開關速度
n 指示器監測負載電流（真實狀態）而不是監測負載電壓（受命狀態）
n 信號傳到錯誤位置，信號間的極性或相位反了
n 多電源非期望地激勵同一負載，各信號單獨供電
n 驅動板上電路的具有分線的驅動器
u 報告生成：在每次分析完成之後，可將結果生成爲Word文檔格式，在生成文檔中，包含目錄與潛在問題的各種信息，如類型、類別、問題描述說明、電路初態的文本與圖形、觸發該潛在問題的操作步驟與內部控制步驟等，以規範化的格式提交給用戶，便於用戶後續使用。
有興趣的朋友可以多多交流溝通,我的QQ: 282397369