通信、航空航天、醫學、工業自動化、儀器儀表等領域的電子系統設計工作中，電路設計自動化（Electronic Design Automatic，EDA）技術得到了廣泛的應用，電路系統的設計開發很大程度上依賴于EDA技術及EDA系統。

產品數據管理（Product Data Management，PDM）是管理所有與產品相關的信息和過程的技術。隨著企業對產品數據管理需求的發展，PDM的應用領域已由傳統的單純的對產品結構數據的管理向包括電子數據在內的全生命周期數據管理擴展。

因此，EDA系統產生的數據如納入到PDM系統中進行有效管理，將EDA系統與PDM系統進行深度集成，將能夠最大限度地發揮EDA系統和PDM系統的效率。

1 集成需求分析

EDA系統是一個集成的電子產品設計環境，通常EDA系統包括電路原理圖設計、PCB布線、信號模擬仿真和可編程邏輯設計等基本輔助設計工具。設計人員通過EDA系統創建產品的電路設計文件和統計電路中使用的元器件。

PDM系統的主要功能有文檔管理、產品結構管理和過程管理等，其中文檔資料管理、產品結構管理及標準件庫管理是PDM系統管理的重要內容。

EDA系統與PDM系統集成需要考慮如下需求：

（1）在EDA系統中，電子產品的電路原理和印刷電路板等設計信息都是以文件的形式存在的，因此將EDA創建的文件數據納入到PDM系統進行管理，通過PDM系統的文檔安全機制，保證EDA設計文件信息能通過PDM平臺得到有效共享是EDA系統與PDM系統集成應考慮的首要問題。

（2）EDA系統在進行電路設計時，需要使用大量的電子元器件，電子工程師一般會使用存在、已知和企業標準化的電子元器件。PDM系統保存了企業已使用過的電子元器件數據并管理著標準元器件庫；另一方面，EDA系統本身有電子元器件圖庫，因此，在使用電子元器件時，如何保證2個系統的元器件信息的一致性，同時又要保證EDA系統設計之后，能將使用的電子元器件自動匯總到PDM系統的產品結構樹中是EDA系統與PDM系統集成需要考慮的另一重要問題。

2 集成方案

基于以上需求分析，本課題構建了EDA系統與PDM系統的集成框架。其中包括2部分集成接口：文件集成接口和元器件集成接口。

文件集成接口主要將EDA創建的文檔納入到PDM系統中，實現PDM系統對電器設計文檔資料的管理，同時保證2個系統的文檔管理功能協調一致；元器件集成接口主要實現對電子元器件的管理、元器件統計匯總和產品結構的創建，保證電路設計中調用EDA系統圖庫中電子元器件的技術參數與PDM系統中管理的電子元器件的技術參數的一致性。

2.1 文件集成接口

目前的EDA系統創建兩種類型的文件。一種是電路原理圖、印刷電路板圖等電路設計文件。這類文件包含設計的圖形文字信息和文件的名稱、代號、圖紙大小和設計者等文件描述信息。另一種是創建一個稱為項目的文件。該文件以樹形目錄結構對電子系統設計文件進行管理，保存對文件的管理信息。對于有些系統項目文件本身包含了第一類文件信息。

在PDM系統中，通過面向對象的技術，定義與EDA文件相對應的文檔業務對象模型及相關屬性。PDM系統通過這些業務對象分別對EDA系統產生的項目文件、電路原理圖文件、印刷電路板圖等文件對象進行管理。每個文檔業務對象通過文檔名稱、文檔代號、圖紙大小、文件類型、文件名稱、文件路徑等文檔基本屬性，用來對文檔業務對象進行描述。

在EDA系統與PDM系統進行文件集成時，需要2種接口：文件存儲/檢入接口和文件檢出/編輯接口。

（1）文件存儲/檢入

文件存儲/檢入接口功能是將EDA系統新創建的文件存儲到PDM系統，或者將從PDM系統檢出的編輯文件重新存儲到PDM系統中，如果選擇檢入功能，那么還需要將設計文件檢入到電子倉庫中。

集成原理是：通過EDA二次開發接口，提取項目文件的相關信息。一部分信息是項目文件的文件類型、文件名稱和文件路徑等基本信息。如果項目文件為第一次存儲/檢入，通過PDM二次開發接口在PDM系統中創建項目文檔業務對象，使EDA文件成為PDM系統的文檔管理對象；如果項目文件為檢出/編輯后再存儲/檢入，則更新PDM中的項目文檔對象。另一部分信息是與被管理的文件的鏈接關系信息。接口通過鏈接信息提取管理的子文件，再通過EDA的二次開發接口提取子文件的文件類型、文件名稱和文件路經等信息（對于電路原理圖和印刷電路板圖，需要提取相應的標題欄信息）。根據提取文件的文件類型，通過PDM二次開發接口在PDM系統中用提取的基本信息以及文件的物理位置、文件名稱等作為屬性創建或者更新電路原理圖和印刷電路板圖的相關的文檔業務對象。

最后，在創建的項目文件對象和子文件對象之間建立或更新對象鏈接關系。

（2）文件檢出/編輯

文件檢出/編輯接口功能是將PDM系統中的文件檢出到工作目錄中，編輯時需要將文件提交給所激活的EDA系統。

集成原理是當用戶通過PDM平臺訪問EDA文件進行檢出和編輯時，文件檢出/編輯接口將相關操作請求提交給PDM系統，并將經過PDM系統安全性和完整性驗證的文件返回，將需要編輯的文件提交給所激活的EDA系統，同時通過PDM二次開發接口提取文檔對象屬性，再通過EDA系統二次開發接口更新EDA文件屬性信息和標題欄信息。

需要指出的是，當進行電子系統設計時，工程師一般將與該系統相關的電路原理圖等設計文件通過一個項目文件進行管理，還有些EDA系統項目文件中本身就包含有電路圖等文件，因此，為了保證電子系統信息的一致性和完整性，在進行存儲/檢入、檢出/編輯時，需要以項目文件為基礎進行操作。

2.2 元器件集成接口

EDA技術自動綜合功能的關鍵是各類庫文件的建立，庫文件中包含了自動綜合所需的各類電學參數和幾何參數，因此在各種EDA系統中均建立了各類元器件圖形庫。另外，為了降低成本和提高設計效率，企業通常對元器件進行標準化和規范化管理，在企業PDM系統中均需要建立各類元器件庫，庫中元器件包含了相應的技術參數。因此，在EDA系統與PDM系統進行元器件集成時，為了保證EDA系統元器件圖庫和PDM系統元器件庫的元器件數據的一致性，設計接口時需要考慮兩方面：（1）繪制電路原理圖時，從PDM系統的元器件庫中提取元器件的技術參數屬性，更新原理圖中的元器件圖形元素屬性。（2）在進行產品結構創建時，需要從原理圖提取使用的元器件及其屬性，在PDM系統中創建產品結構。該接口包括兩個集成功能：元器件生成和元器件提交功能。

（1）元器件生成。在進行電路原理圖設計時，需要在原理圖繪制元器件圖元素。在目前的設計中，一般采取調用EDA系統元器件圖形庫中圖形直接繪制的方法。元器件生成接口原理是通過PDM系統的二次開發接口從PDM系統的標準元器件庫中調用標準元器件，提取標準的元器件編碼和圖形索引編碼。根據元器件索引編碼，通過EDA系統二次開發得到的接口，從EDA系統的圖形庫中調用元器件圖形，在EDA電路原理圖中繪制元器件圖，同時將提取的元器件編號及其技術參數等相應屬性值輸入到元器件屬性表中。

（2）元器件提交。電路原理圖繪制完成之后，需要對原理圖中使用的元器件進行統計匯總，并在PDM系統產品樹中創建元器件。元器件提交接口通過EDA系統的二次開發接口提取原理圖中使用的元器件及其屬性，對使用的元器件進行統計匯總，計算出同一元器件數量，并匯總出元器件位號。然后通過PDM系統二次開發接口，從PDM系統的產品結構樹中選擇該電路板裝配到部件。根據提取的元器件的編碼，在PDM系統的元器件庫中查詢匯總的元器件，將選擇的部件與所有的電子元器件建立父子鏈接關聯關系，在鏈接數量屬性中賦予匯總的數量值，在位號屬性中輸入匯總得出的位號。
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