一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及电子设计平台领域，具体来说，涉及一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法及系统，仿真设计方法包括：启动步骤：发送工作请求、在线状态及算力反馈、返回工作许可；仿真设计步骤：分层封装、任务分配、节拍对时、仿真运算；平台系统包括云端组件和客户端组件：云端组件包括中心服务器、分布式服务器、测试需求发布模块、交易模块、云端通信模块；客户端包括客户端通信模块、客户端设计模块、客户端元件库、共享等级设定模块；利用云共享技术，将多层式电路板的电子设计稿进行分层封装，发送给多个分布式服务器，提高了仿真算力，降低了硬件要求和使用成本；可以与其他使用者进行交易查看，提高了技术共享和技术转化能力。

【技术实现步骤摘要】
一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法及系统
本专利技术涉及电子设计平台领域，具体来说，涉及一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法及系统。
技术介绍
传统的电子元件设计，具体包括多层式电路板的设计，通常由单名或单组设计人员完成设计稿，然后采用仿真软件，包括Multisim、Tina、Proteu等，在个人电脑上，或上传至服务器进行仿真运算，以初步确定该设计稿件的性能，并发现逻辑错误点。随着电子技术的快速发展，多层式电路的设计越来越负责，对进行仿真运算的计算机的要求也越来越高，单个普通个人电脑和服务器越来越难以胜任仿真运算任务，而租用大型服务器的成本也十分高昂；此外，电子电路的设计稿，缺乏共享交易平台，不利于设计人员之间的共享、学习和交易。随着互联网技术的发展，云共享技术的应用越来越广泛，云共享技术可以将互联的多个服务器协调起来，每个服务器作为一个运算核心，通过云共享技术实现算力共享。
技术实现思路
1.要解决的技术问题(1)现有的电子电路仿真软件均为单机运行，对硬件要求较高，使用成本较高；(2)电子电路的设计稿，缺乏共享交易平台，不利于设计人员之间的共享、学习和交易。针对现有技术中存在的问题，本专利技术的目的在于提供种基于云共享的数字电子元件设计方法及设计平台系统，其优点在于，利用云共享技术，将多层式电路板的电子设计稿进行分层封装，发送给多个分布式服务器，单个服务器仅承担部分仿真任务，由多个分布式服务器协同完成仿真运算，提高了仿真算力，降低了硬件要求和使用成本；此外，所述设计平台系统该设置有共享等级设定模块和交易模块，设计人员可以自主设定电子设计稿的整体设计稿、任一分层，或由数个相邻分层组成的模块的共享等级，例如设置为“公开”以供所有在线使用者查看，设置为“私密”仅供本人查看或修改，设置为“可交易”，可以与其他使用者进行交易查看，提高了技术共享和技术转化能力。2.技术方案一种基于云共享的数字电子元件设计方法，包括：S1：启动步骤：S1.1：客户端通信模块向云端通信模块发送工作请求；S1.2：测试需求发布模块基于工作请求向各分布式服务器发送询问请求并接收应答信号，应答信号包括该分布式服务器的在线状态标志位，在线状态标志位flag1n包括可用标志位flag1non和不可用标志位flag1noff，以及分布式服务器的可用算力信息；flag1n是指第n号分布式服务器的在线状态标志位flag1；S1.3：云端通信模块向客户端通信模块返回工作许可；S2：仿真步骤：S2.1：客户端设计模块将多层式电路板的电子设计稿发送至云端设计模块，云端设计模块调用封装模块对电子设计稿进行分层，并确定每层的接口I/O信息；S2.2：测试需求发布模块将电子设计稿各分层按电子元件数量由多至少的顺序进行排序，按可用算力由高至低地发送至各分布式服务器，若分布式服务器的数量少于电子设计稿的层数，则剩余分层保留在中心服务器；S3.2：中心服务器和分布式服务器的时序节拍模块对时；S3.3：进行仿真运算。进一步的：所述步骤S3.3具体为：分布式服务器确定其所接收的分层上的所有接口所对接的其他分布式服务器，与之建立通信；中心服务器向所有分布式服务器发出仿真启动指令；任一输出接口向与之对接的输入接口输出两个指令；本时刻输出标志位flag2ni和输出电流；所述flag2ni是指，第n号分布式服务器的第i个接口在本时刻是否有电流输出；对于任一分布式服务器，若某输入接口接收到的本时刻输出标志位flag2ni为“有输出标志ON”，则等待后续的输出电平，若接收到的为“无输出标志OFF”，则将该接口视为盲端；分布式服务器基于所有接口信息，对电子设计稿进行仿真运算。进一步的，“有输出标志ON”为高电平，“无输出标志OFF”为低电平。进一步的，“有输出标志ON”为低电平，“无输出标志OFF”为高电平；进一步的，云端通信模块和客户端通信模块用wifi、GSM、CDMA、4G、5G中的任意一种通信模式。进一步的，共享权限设定模块基于设计者的意愿为所述电子设计稿的整体设计稿、任一分层，或由数个相邻分层组成的模块赋予共享权限，其他使用者可以基于共享权限查看所述电子设计稿的整体设计稿、任一分层，或由数个相邻分层组成的模块。进一步的，共享权限包括：公开、私密或可交易。进一步的，当电子设计稿的整体设计稿、任一分层，或由数个相邻分层组成的模块被设定为可交易时，交易模块启动并要求设计者设定交易金额，当其他使用者支付预设定的交易金额后，电子设计稿的整体设计稿、任一分层，或由数个相邻分层组成的模块可以被该其他使用者查看并下载。进一步的，所述交易金额可以是法定货币、比特币或用户积分中的任一种。一种基于云共享的数字电子元件设计平台系统，其用于执行根据前述技术方案限定的设计方法，其特征在于：平台系统包括云端组件和客户端组件：云端组件包括中心服务器、分布式服务器、测试需求发布模块、交易模块、云端通信模块；所述中心服务器包括云端设计模块、元件库、封装模块、仿真模块、时序节拍模块；所述分布式服务器包括仿真模块和时序节拍模块；客户端包括客户端通信模块、客户端设计模块、客户端元件库、共享等级设定模块。3.有益效果相比于现有技术，本专利技术的优点在于：(1)本方案中，基于云共享技术，采用分布式服务器来对电子电路设计图进行仿真运算，使多个常规服务器协同工作，可以达到高性能单机服务器的效果，降低了系统成本。(2)本方案中，采用应答信号包括该分布式服务器的在线状态标志位以及分布式服务器的可用算力信息，将电子设计稿各分层按电子元件数量由多至少的顺序进行排序，按可用算力由高至低地发送至各分布式服务器，可以充分利用服务器的空闲算力，提供了系统效率；(3)本方案中，采用共享等级设定模块和交易模块，可以按照设计者意愿设定公开等级，并可以进行交易，便于知识共享和技术成果转化；(4)本方案中，设置时序节拍模块，任一输出接口向与之对接的输入接口输出两个指令，包括本时刻输出标志位和输出电流，使多个分布式服务器之间实行协同工作，具体来说，时序节拍模块使所有服务器按照协同的节拍进行仿真运算，本时刻输出标志位指示不同分层之间是否存在电流交互，“OFF”表示该接口在本时刻无电流交互，将其视为盲端，“ON”表示该接口在本时刻有电流交互，仿真运算应当等待输入电流，将其作为一个输入量，参与到仿真运算中，该设置保证了所有服务器可以协同进行仿真运算，避免了分层运算中出现接口信号遗漏的问题。(5)本方案中，在客户端和云端均设置有设计模块和元件库，设计人员可以选择在云端，直接调用元件库内的电路基板和元件进行设计，也可以在断网时，在客户端进行离线设计，待网络恢复后上传数据，在云端映射出设计稿，使设计更加灵活。附图说明图1为本专利技术所述系统的组成结构图；图2为本专利技术所述方法的逻辑流程图；图3为本专利技术的云端组件的组成结构图；图4为本专利技术的中心服务器的组成结构图；...

【技术保护点】
1.一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法，其特征在于，/nS1：启动步骤：/nS1.1：发送工作请求：客户端通信模块(21)向云端通信模块(15)发送工作请求；/nS1.2：在线状态及算力反馈：测试需求发布模块(13)基于工作请求向各分布式服务器(12)发送询问请求并接收应答信号，所述应答信号包括该分布式服务器的在线状态标志位，所述在线状态标志位flag1n包括可用标志位flag1n on和不可用标志位flag1n off，以及分布式服务器的可用算力信息；所述flag1n是指第n号分布式服务器的在线状态标志位flag1；/nS1.3：返回工作许可：云端通信模块(15)向客户端通信模块(21)返回工作许可；/nS2：仿真设计步骤：/nS2.1：分层封装：客户端设计模块(22)将多层式电路板的电子设计稿发送至云端设计模块(111)，云端设计模块(111)调用封装模块(113)对电子设计稿进行分层，并确定每层的接口I/O信息；/nS2.2：任务分配：测试需求发布模块(13)将电子设计稿各分层按电子元件数量由多至少的顺序进行排序，按可用算力由高至低地发送至各分布式服务器(12)，若分布式服务器(12)的数量少于电子设计稿的层数，则剩余分层保留在中心服务器(11)；/nS2.3：节拍对时：所述中心服务器(11)和所述分布式服务器(12)的时序节拍模块(116)对时；/nS2.4：仿真运算：中心服务器发送启动指令，开始仿真运算。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法，其特征在于，
S1：启动步骤：
S1.1：发送工作请求：客户端通信模块(21)向云端通信模块(15)发送工作请求；
S1.2：在线状态及算力反馈：测试需求发布模块(13)基于工作请求向各分布式服务器(12)发送询问请求并接收应答信号，所述应答信号包括该分布式服务器的在线状态标志位，所述在线状态标志位flag1n包括可用标志位flag1non和不可用标志位flag1noff，以及分布式服务器的可用算力信息；所述flag1n是指第n号分布式服务器的在线状态标志位flag1；
S1.3：返回工作许可：云端通信模块(15)向客户端通信模块(21)返回工作许可；
S2：仿真设计步骤：
S2.1：分层封装：客户端设计模块(22)将多层式电路板的电子设计稿发送至云端设计模块(111)，云端设计模块(111)调用封装模块(113)对电子设计稿进行分层，并确定每层的接口I/O信息；
S2.2：任务分配：测试需求发布模块(13)将电子设计稿各分层按电子元件数量由多至少的顺序进行排序，按可用算力由高至低地发送至各分布式服务器(12)，若分布式服务器(12)的数量少于电子设计稿的层数，则剩余分层保留在中心服务器(11)；
S2.3：节拍对时：所述中心服务器(11)和所述分布式服务器(12)的时序节拍模块(116)对时；
S2.4：仿真运算：中心服务器发送启动指令，开始仿真运算。


2.根据权利要求1所述的一种基于云共享的数字电子元件仿真设计方法，其特征在于：所述步骤S2.4具体为：
S2.4.1：建立通信：所述分布式服务器(12)确定其所接收的分层上的所有接口所对接的其他分布式服务器，与之建立通信；
S2.4.2：发送启动指令：所述中心服务器(11)向所有分布式服务器(12)发出仿真启动指令；
S2.4.3：接口对接：任一输出接口向与之对接的输入接口输出两个指令；本时刻输出标志位flag2ni和输出电流；所述flag2ni是指，第n号分布式服务器的第i个接口在本时刻是否有电流输出；I/O接口对接：对于任一分布式服务器，若某输入接口接收到的本时刻输出标志位flag2ni为“有输出标志ON”，则等待后续的输出电平，若接收到的为“无输出标志OFF”，则将该接口视为盲端；
S2.4.4：分层仿真：分布式服务器基于所有接口信息，对所述电子设计稿进行仿真。


3.根据权利要求1或2所述的一种基于云共享的数字电...

【专利技术属性】
技术研发人员：张敏，
申请(专利权)人：深圳市英达维诺电路科技有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44