（电力电子与电力传动专业论文）基于web的vlsi远程协同设计平台.pdf

、 浙江大学硕士论文 a b s t r a c t t r a d i t i o n a lv l s ic a ds y s t e mi sf o c u so ns i n g l ed e s i g n e r ，d e s i g n e r su s i n gs u c hs y s t e m h a v et r o u b l ei n s h a r i n gd e s i g n d a t aw i t ho t h e r d e s i g n e r s a n dn e e dm u c hm o r e m o d i f i c a t i o n , p r o d u c td e s i g nc y c l ei sl o n g s u c hs y s t e mc a nn o ta d a p t t on e t w o r kt i m e si n p r o d u c t i n n o v a t i o na n d d e v e l o p m e n t w h i l e c a ds y s t e mi n d i s t r i b u t i n gc o d e s i g n e n v i r o m e n tc a ng e to v e rt r a d i t i o n a l b a r r i e r s ，i t sc o m p o s i t i v e ，p a r e l m ，s y s t e m i c a n d h a r m o n i o u s b e g i n n i n g 丘o mc s c wt h e o r y , t h i st h e s i sa n a l y s e t h ea d v a n t a g ef r o m u s i n gc s c w a n dt h e c h a r a c t e ro f d i s t r i b u t i n gv l s ic o d e s i g n ，p r o p o s e aw e b b a s e dn e t w o r k p l a t f o r mf o rv l s i r e m o t ec o d e s i g n t h ep l a t f o r ma i m sa tv l s ic o - d e s i g nt h r o u 曲p m v i d i n gc o o p e r a t i v e n e t w o r ke n v i r o m e n t m a i nf i m c t i o n a lm o d u l e si nt h es y s t e ma r ei m p l e m e n t e dw i t hf o c u s o nv l s id e s i g n u s i n ge f f e c t i v ei n f o r m a t i o na n dp r o j e c t - f l o wm a n a g e m e n t ，t h e s y s t e m p r o v i d e sh i g h e f f i c i e n tc o o p e r a t i v ee n v i r o m e n t t h es y s t e ms t r u c t u r ei sb r o w s e r s e r v e r3 d i s t r i b u t e d l a y e r s s y s t e m u s e sc o m t e c h n o l o g y t oe x t e n dt h ef u n c t i o no ft h es e r v e r s i d e ，u s e ss s lt e c h n o l o g yt oe u s u f ed a t at r a n s m i s s i o ns e c l l l et h r o u g ht h ei n t e m e t i nt h i s t h e s i s ，it r yt h eb e s tt ot h i n ko v e r t h es e r v e rs e c i r es a f e g u a r d u s i n gt h i sn e t w o r kp l a t f o r m ，t h ed e s i g n e r s ，t e s t e r s ，m a n u f a c t u r e r s ，p a c k a g e r sa n dc u s t o m e r s e a r ld or e a l - t i m eh i 曲一e f f i c i e n tc o o p e r a t i v ew o r k b yp r o j e c t f l o wm a n a g e m e n tt h es y s t e m p r o v i d e s ，t h ew h o l e v l s i d e s i g nc a n b em o r ee f f i c i e n t ，t i m et om a r k e tc a l lr e d u c e d ，a n dt h e p r o d u c t sa n dt h ec o m p a n i e sc a n b em o r e c o m p e t i t i v e i nt h em a r k e t k e y w o r d s ：v s l i 、c o d e s i g n 、c s c w 、c o m 、s s l 浙江大学硕士论文 前言 1 引言 随着集成电路的进一步发展，既增加了开发的复杂度，也要求产品投放市场的 时间( t t m ，t i m et om a r k e t ) 越来越短，t t m 成为开发重点考虑的问题。尤其是 进入s o c 时代，单个人、甚至单个公司已经不能单独地进行任一特殊芯片的完整设 计，取而代之的是很多公司根据它们各自的经验联合设计，这导致一组公司联合提 供完全的i c 设计。此时，s o c 设计能否取得成功的最为重要因素是团队、设计组、 工业内部和外部之间的空前合作。 另一方面，传统c a d 系统已不能适应网络时代产品的创新和开发，而分布式协 同设计环境下的c a d 系统能突破传统c a d 系统的不足，是集成性、并行性、系统 性和协调性的统一。“ 在这种情况下，我们提出了一种利用现有的i n t e m e t ，基于w e b 的远程v l s i 协同设计的网络平台的方案，并付诸于实施。利用这个网络平台，可以为v l s i 协 同设计的多方( 设计、制造、封装、测试、客户等) 提供实时、高效的协同平台， 科学的计划与流程管理，使整个设计进程效率更高，t t m 更短，赢得市场的竞争力。 2 系统概述 网络平台的实现应该满足以下三方面的要求： 1 ) 符合v l s i 设计的特点 2 ) 能够高效地实现协同设计 3 ) 良好的流程管理 一、符合v l s i 设计的特点 为了使整个平台符合v l s i 设计的习惯，系统层次结构围绕终端客户的应用而组 成的，它有以下一些工具： 一实时桌面共享工具 一布局布线在线工具 一版图在线工具 一封装设计观察器 一计划与流程管理工具 利用这些工具，设计者可以通过w e b ，独立地完成完整的设计。由于网络速度 的限制，并不推荐用户在平台上完成所有的设计工作，事实上，这些工具也不会实 现得与工作站上的设计工具一样高效，毕竟该网络平台主要是实现一个协同的环境。 但作为一个完整的网络设计平台，需要实现设计所需的所有基本功能。 二、实现协同设计 一般来说企业之间的集成化产品的实现要依靠各种计算机辅助工具，从信息集 成、共享和管理的角度看，企业之间的异构平台难以互相利用，项目难以有效管理， 各应用系统的信息集成存在障碍，信息的安全问题需要解决。因此要求建立一个跨 领域、跨平台的集成框架，支持v l s i 设计的产品开发全过程的信息集成和过程集 成，以及地域分散环境下的集成产品开发团队协同工作，实现v l s i 设计过程控制 和数据管理。协同设计的环境应该具备以下功能； 1 保证协作者之间具有信息交换的能力 2 保证协作者之间信息的一致性，实时的传递信息 浙江大学硕士论文 3 解决多数据所有权问题，形成多信息视图，保证各协作者已有系统的相 对自主性 4 满足协作者之间异构平台的需要 5 提供必要的安全机制 根据协同设计环境功能的需要，体现协同环境的易用性与高效性，该网络平台 在功能上还实现了以下一些特征： 独立于操作系统，用户使用标准的浏览器即可使用系统的各个工具 实时图像信息 同步浏览功能 强大的数据可视化特征 使用c h a t 会议模式在同一会议的所有人，尽管他们在世界各地，但他们可以运行同一 应用程序并且观察到从应用程序得到的相同结果。通过使用会议工具，比如聊天室 和做标记，设计组可以在资源耗费之前的早期阶段就进行物理数据库的分析。它可 以使电路工程师、版图工程师和后端设计工程师之间真正做到实时协作。会议模式 可以使所有的设计组通过浏览同一数据库来交换信息，并且立即解决含糊不清的地 方。 高度安全的环境 及时帮助，无需学习，每一步操作都有向导支持 三、计划与流程管理 高效的协同也需要良好的计划、流程管理。 系统提供了一个计划与流程管理工具，它可以把现有的设计方法学转换为更加 合作、分布式的和实时的计划、流程管理环境。它可以作为以w e b 为中心的设计管 理工具和物理设计数据库的中心点而独立工作。利用该工具，设计、测试、制造、 封装以及客户等协同设计的各方面可以更好的信息共享，减少设计中的错误，减短 t t m ，提高设计效率。 3 实现技术 系统主要是构架在w e b 之上的，所以系统的主要实现技术也大量的利用了 w e b 技术。 1 ) a s p a s p 是目前网页开发技术中容易学习、灵活性很大的开发工具，而且，a s p 拥有 非常大的可扩充性。可以编写a s pc o m 组件来扩充它的功能。 2 ) c o m c o m 指组件对象模型( c o m p o n e n to b j e c tm o d e l ) 。组件可由微软、自己或其他第 三方创建。a s p 中内置了几个功能强大的组件。对完成系统功能所需要的额外的组件， 通过自己编写，一来可以保证安全，另外一个可以实现系统高效集成。 3 ) s o l 系统利用m ss q l s e r v e r 构建数据库，处理用户的设计数据以及相关信息。 4 ) 利用s s l ( s e c u r es o c k e tl a y e r ，安全套接层) 协议实现安全通信 s s l 提供了兰种标准服务：信息保密、信息完整性、双向认证，如表所示： 2 浙江大学硕士论文 安全服务主要技术防止 信息保密加密窃听 信息完整信息认证编码破坏 双向认证x 5 0 9欺骗 5 ) 服务器安全防护技术 对于服务器的安全问题，从下面几个方面作了考虑 防火墙的防护 w i n d o w s2 0 0 0 的安全防护 i i s5 o 的安全 s q ls e r v e r7 o $ 口o d b c 的安全 a s p 应用程序的安全 浙江大学硕士论文 第一章c s c w 理论基础 协同设计属于c s c w 的范畴。 一、c s c w 基本概念 计算机支持的协同工作( c o m p u t e rs u p p o r t e dc o o p e r a t i v ew o r k ，c s c w ) 是一 门由计算机科学、心理学、人类工程学、认知科学和社会学等多个学科综合而成的 新的交叉学科，其目的在于一方面从理论和研究的角度解释人们的合作与交流，探 索计算机技术对人类群体工作的可能支持，另一方面，利用现有的技术，特别是多媒 体技术、网络与通信技术、分布式处理技术等建立一个多模式协同工作环境。该环 境具有集成一体化的多媒体多模式操作系统平台，以及适合于支持c s c w 的管理、使 用和创作的各种工具。多模式是指以时间和空间概念界定的人们之间的四种合作方 式：”1 。1 同步模式在同一时间和同一地点进行同一任务的合作方式，如共同决 策、共同编辑( 著) 文件、c a d 、室内会议等。 分布式同步模式在同一时间但不同地点进行同一任务的合作方式，如联 合设计、联合编辑、群体决策、视频会议等。 异步模式在同一地点但不同时间进行同一任务的合作方式，如轮流作业 等。 分布式异步模式在不同时间且不同地点进行同一任务的合作方式，如电 子邮件。 目前随着c a d 系统的广泛使用与c s c w 领域研究的迅速进展，人们正在力求 将c a d 与c s c w 技术相结合，开发出计算机支持的协同设计系统，以便在进行设计的 过程中充分发挥不同领域的知识和专家的经验，协同高效地工作，从而产生出高质 量的设计结果。 c s c w 系统的基本模型 对于c s c w ，我们可以这样认为：在计算机支持的环境中( c s ) ，一个群体协同工 作完成一项共同的任务。所以“共同任务”和计算机支持的“共同环境”是c s c w 概念中最为关键的内容。所谓“共同任务”，就是合作者共同要完成的任务。具体而 言，在传统的分时系统中，多用户并发执行相对分离和独立的任务，并不是针对共 同任务协同进行工作，而像协同设计和共同编辑系统这一类多人合作的系统一样， 是使群组协作成员对某个实体进行共同操作，所以，该系统必须保证所有相关人员 能够默契的配合和密切的交流，共同致力于完成同一任务。 所谓“共同环境”，是合作者所处的某个可共享的环境，该环境将现场各种信 息传送给所有( 或者一组) 参加者，使他们及时了解其他人的各种情况，以便于协同 进行工作。目前十分流行的w w w ，f r p ，b - m a i l 系统对环境信息要求低，很少提供环 境信息，处于c s c w 范围中共享环境维的低端；而多媒体实时会议系统要模拟传统的 会议室环境，可以使会议环境现场、与会人员的声音和形象、讨论的主题等都清楚 且及时地显示出来，因此，其处于c s c w 范围中共享环境维的高端。实现c s c w 系统 的基本模型如图1 所示。 4 浙江大学硕士论文 图1c s c w 系统的基本模型 c s c w 为在时空上分散的人们提供了一个“面对面”( f a c et of a c e ) 和“你见即 我见”w y s i w i s ( w h a ty o us e ei sw h a tis e e ) 的协同工作环境，支持多个时间上分 离、空间上分布，而工作又相互依赖的协作成员的协同工作，使计算机系统从传统 的只能提高个体工作效率变为能提高群体工作效率因而，c s c w 正在受到日益广泛 的重视。 二、o s c w 的主要研究内容及其关键技术 c s c w 主要研究群体工作的过程和促进群体工作的技术两方面的内容。前者是 对人类群体工作的特性和方法的研究，后者是探讨如何利用现有的技术计算机 技术、多媒体技术、网络与通信技术及其它相关技术，研制一个开放的、多媒体交 互的集操作系统和应用开发工具于一体的集成应用系统，以提高群体工作的效率和 质量。 ( 一) 主要研究内容 1 建模理论的研究。包括c s c w 的概念、协作机制和协议、体系结构、实现 技术与方法等。c s c w 理论是一个涉及计算机科学、心理学、人类工程学、认知科 学、社会学等多个学科综合的群体社会动力学，这是因为c s c w 系统的功能特征与 群体工作的社会因素紧密联系，其每个功能不仅影响协作成员的行为，而且也影响 整个群体协作的有效性。在c s c w 过程中，必须考虑到合作伙伴之间心理、社会、 文化以至于政治上的差异( 语言、谈判策赂、行为、风格相法律等) 。因此，必须研 究人类在合作过程中的社会动力学，以建立合适的描述c s c w 模型的理论。 2 c s c w 协作工具的抽象。一个完整的、实用的c s c w 系统，应当由c s c w 操作系统相支持c s c w 的管理、使用相实现协作的若干工具组成。因此，必须在研 究多种实际协作过程的基础上，抽象并开发出一套通用的、符合标准规范的、可组 合运用的、多媒体交互的c s c w 工具。 3 超文本技术的研究与应用。超文本是近年来兴起的一种表示和管理多媒体信 息的强有力工具。它采用非线性的网状结构组织块状信息，结点是表达信息的单位， 其中的信息可以是文本、图象、视频、动画，甚至还可以是一段计算机程序，链是 实现结点间联系的纽带。超文本是一种新的多媒体数据库技术，它不仅提供了一种 表达多媒体信息的思想方法和工具，而且提供了一种联想式沿链查询和访问数据库 的新方法。此外，超文本还是一种人一机接口技术，提供了非常直观的、灵活的人 机交互方式。 4 c s c w 系统中网络资源管理和多用户协作管理的研究。前者主要研究网上 c s c w 资源的分布性、一致性、安全性、透明性和可维护性；后者主要研究如何实 现多用户协作过程中有效的权限管理，真正体现不同用户在c s c w 中的不同“角 色”。 撕江大学硕士论文 5 多媒体通信同步机制的研究。多媒体通信同步是实现c s c w 系统中协作成 员间“面对面”交互的基础和关键。多媒体信息中各媒体之间相互联系，彼此约束， 这种约束不仅存在于空间中，而且也存在于时间上。在多媒体通信中，由于通信传 输的串行性，使得各种媒体不可能同时到达目的地，而且由于网络固有的异步特性、 传输冲撞，以及存储设备的潜在影响，势必造成信息传输的随机延迟，从而破坏了 多媒体信息中各煤体同的相互约束关系。因此，在多媒体通信中必须采用某种同步 算法，以确保传输后的多媒体信息仍然保持历来的约束关系。 多媒体通信同步包括时间同步、空间同步和时空综合同步。时间同步使得经传 输后的多媒体对象仍保持原来在时基上的约束关系，即统- - n 原来隶居于同一时间 坐标抽上的相对位置。空间同步是指各种媒体在显示空间和视听空间上的配合与制 约关系。对于视频、图象、图形、文字等以顶面显示为表现形式的媒体，空间同步 主要是指在目标结点的显示空间上的位置安排及变换处理。对于音频数据，空间同 步是指目标结点对来自源结点的信息进号混合、增益和音量调节。时空综合同步是 指在时间同步与空间同步的基础上，实现多媒体信息在时空上的综合同步。例如： 视频会议中口型与声音的同步。 6 协作模型中人机接口和多用户接口的研究。许多计算机系统如多用户分时操 作系统、多用户m i s 系统等虽然可以支持多用户同时交互，但是这些系统往往通过 禁止合作以支持多用户交互，它向用户说明只有她或他一个人在使用系统，而将其 他用户隐蔽起来。但是为了支持合作，c s c w 的多用户接口必须允许用户知道其它 用户的活动。因此，c s c w 接口不是一般意义上的人一机接口，而是广义的人与人 之间的接口，它的基本要求是：支持多种显示。支持在不同的c s c w 结点上形象 地显示合作的共享信息，并支持对不同视窗上的共享情息作各种有效的合作操作。 支持不同的观点和信息表示。一方面，允许协作成员对协作信息和结论发表自己 的见解。另一方面，能根据协作成员的不同权限、级别和层次表示共享信息。 7 标准与规范的统一。c s c w 技术是一门新兴的交叉学科。不仅技术没有统 一标准，而且术语、概念、理论体系等也没有公认的定义。缺乏标准，不仅对于生 产厂家，而且对于c s c w 系统的使用者或设计者都是一种压力，担心自己的工作与 未来的标准不相符合。因此，制定c s c w 的技术标准已成为发展该技术的迫切任务。 c s c w 的技术标准应当包括体系结构、层次协议、互连模式、创作工序、多媒体传 输同步机制和协议、协作机制、人一机交互、人一人交互等各项内容规范的定义。 ( 二) c s c w 的关键技术 1 系统的开放与集成技术。c s c w 系统应是一个开放的、支持多媒体多模式 协同工作的、集操作系统与应用及开发工具于一体的应用系统。c s c w 系统的开放 性是指实现的开放性、开发接口的开放性和应用的开放性。 实现的开放性。c s c w 的操作系统应能支持各种不同的多媒体硬件平台、网 络平台和协议。甚至多种不同的操作系统( 如w i n d o w s 、u n ) 。此外，c s c w 系统还应具有可伸缩性和透明性，前者是指c s c w 系统能适应不同规模的 分布区城，后者是指能透明访问c s c w 分布环境下的各种资源。 开发接口的开放性。提供c 5 c w 的应用开发者一套标准的、与设备无关的 开发接口，以支持新的c s c w 应用程序的开发。 应用的开放性。c s c w 系统应对任意的新用户开放，而且能根据协作规模大 小和协作对象与内容动态设置交互方式，组织c s c w 的应用工具，构建适 合于本次协作的应用系统。 c s c w 系统的集成性是指操作系统与工具的集成、多种媒体的集成和多模式的 集成。 6 浙江大学硕士论文 操作系统与工具的集成。是指将c s c w 操作系统和实现c s c w 的管理、创 作与使用工具整成为一个有机的c s c w 环境。 多种媒体的集成。是指多种媒体信息的多通道统一获取、多媒体信息的统一 存储与管理。多媒体信息的合成与表现等的集成一体化。 多模式的集成。是指c s c w 系统能支持或适应人们间的四种协作模式 同步、分布同步、异步、分布异步。 除了上述基本要求之外，c s c w 软件还应具有可活动性( 支持可移动的人、通 信装置及其它设备) 、适应性( 支持模式的选择，适应用户的能力和知识，适应不同 的文化环境等) 等。 2 c s c w 工具的透明性、可组合性、可复用性和正交性的实现技术。透明性 是指工具的物理存储对用户而言是透明的，实现按名访问和使用。可组合性是指工 具可按一定的规则组合形成自己所需的应用构建。可复用性是指一个工具可同时被 多个用户同时使用。正交性是指工具所用的概念、方法、算法等不相互约束，或尽 可能地减少相互间的影响。这样可以对多种不同的信息表示和不同的用户交互方式， 提供有效的显式支持。 3 分布式多媒体数据库技术。这是实现c s c w 分布式环境下多媒体信息的存 储、访问、查询、编辑的重要保证。其实现途径主要有以下三种：一是通过扩充现 有的关系数据库；二是采用面向对象的方法；三是采用超文本方法。多媒体数据库 向传统数据库提出了新的挑战，它要求支持丰富的多媒体数据类型，支持多媒体对 象的同步，支持复杂对象的查询以及基于非格式化数据的查询，并具有高效的存取 多媒体数据的物理存储结构与逻辑组织结构等。为此，要从多媒体信息的物理存储 模型、分布式多媒体数据库的体系结构、多媒体对象的时空合成与表现、多媒体信 息的查询处理和索引机制、分布式多媒体数据库系统的接口机制等方面深入研究分 布式多媒体数据库技术。 4 多媒体通信的时空同步技术，以及协作过程中有效的访问权限管理机制。 这里涉及协作对象之间的分层、分级，协作中的安全和保密等技术难点。 三、应用c s c w 技术可以克服传统群组合作中的障碍 设计问题是一个多源的复杂处理过程，为了实现优化的合理设计，设计师通常 要引入多种设计方法、运用多种设计数据和知识来达到设计的目的在传统c a d 中， 人们多采用串行迭代方法，由于设计各个环节相对独立，易造成设计的缺陷隐患， 使后期设计方案的修改费用激增，开发周期加长，成本增加。 应用c s c w 技术恰恰可以克服传统群组合作中的许多障碍，一个规划良好的 c s c w 系统可以实现削减开支、空间的优化使用，提高性能、效率、满意程度，群组 凝聚力等等。 ( 一) 传统群组合作中的问题 有4 类问题降低了传统的面对面的群组合作效率：时间：距离空间；费用； 行为。 1 、时间相关问题 对群组来说，会议的计划安排就颇费时间，而且难以统筹，而更严重的问题是 会议本身的时间有限制。如果尝试减少这部分的时间，就会导致不完全的任务分析， 仓促作出决定，然而过多的会议时间安排直接降低了效率。 2 、距离空间相关问题 合作者之间的物理距离阻碍了群组的合作，带来了费用的提高和时间的延迟。 空间问题还有另外个方面，研究表明，传统的会议室和会议桌固定格式的设计会 浙江大学硕士论文 导致以下一些问题：位置的不平等，视线的影响，需要分组，而且狭小的会议空间 给群组合作加上了额外的限制和约束。 3 、费用相关问题 要解决距离空间相关问题，相应地就要增加费用。费用的增加表现在各种途 径，包括空间的使用，会议安排的时间耗费以及参加会议的来回旅程费用等。 4 、行为相关问题 降低群组合作效率的行为障碍主要因为信息的扭曲或丢失，缺乏共同的习俗和 标准，决策过程的缺陷，状况差异等。 4 1 讨论中的不平等 在面对面的会议中，某些人可能支配整个讨论，如何给不同意见的人恰当地分 配发言时间，比较困难，尤其是当这些有支配力的人在场时。 4 2 产生群组压力 群组压力可以导致低劣的多数人的观点强加于优越的少数人的观点。这种压力 产生了所谓的“从众心理”：我认为这个观点是对的，因为大多数人这样想。很多情 况下，重要的观点就这样被忽略，好的机会因此而错过。 4 3 拙劣的表达和误解 4 4 文化的差异 ( 二) 在群组合作中应用c s c w 系统 c s c w 系统可以帮助群组克服时间、距离、费用、行为等相关问题，从而提高他 们的合作效率。 1 、克服时间相关问题 c s c w 系统中的时间计划安排工具可以帮助提高会议计划的效率。使用计算机支 持的通信工具也可以减少彼此间通信和合作的时间耗费。这样的工具比如e m a i l 、 远程电信会议以及多媒体方式。邮件过滤工具可以使我们通过信息查询，集中精力 在我们感兴趣的论题，减少资料查询的时间。 异步通信成为可能，参与者可以在他们方便的时候参与群组会议，通过参与者 时间的优化是整个会议进程更加有效。而且在异步环境中，也不会给参与者构成相 应的压力。 2 、克服距离空间相关问题 智能的空间安排工具可以提高空间使用效率，而异步会议系统也可以通过使用 者直接在自己的办公桌上参与会议来解决空间问题，这是会议的形式产生了很大的 改变，与以往的面对面的会议有很大的差异。当然这种会议形式的一个缺点就是缺 乏个性、比较冷漠，减少了合作中彼此间的一些亲密行为。 3 、克服费用相关问题 理论上，c s c w 的使用可以减少旅程费用和附加费用，比如食宿、保险等，但实 际上这并不一定会转化为实际费用的减少，毕竟c s c w 的使用会增加新的费用，但同 样的费用，使用c s c w 却可以带来更好的合作，做出更好的决定。已经证实，c s c w 可以减少人力和空间的花费。 4 、克服行为相关问题 使用电子通信工具可以提高群组参与的活跃程度。 通常在一些情况下会议主持人可以影响决策的结果，而决策自动化系统可 以克服这种影响，真正做到公平、中立。 自动翻译系统可以弥补语言上的隔阂。 匿名系统可以减少个人和文化的紧张度 可以提高合作的深度。c s c w 技术不仅可以支持多种形式的群组合作，而 浙江大学硕士论文 且可以用来对参与者的看法作具体调查。相互影响的形式组合可以带来更有意义的 交互，同时群组合作的效率得以提高。在电子自由讨论的程序中，参与者可以没有 固定格式的自由提交想法，系统的评估工具可以显示其他参与者的赞同程度，可以 反馈进一步讨论。这个过程，从评估、反馈初始的自由讨论到具体的讨论，可以使 群组中每个成员的合作程度上和质量上得到很大的提高。 四、c s c w 系统实现技术 1 通过提供底层服务实现的c s c w 系统，如m i c r o s o f tn e t m e e t i n g n e t m e e t i n g 的会议a p i 封装了全部n e t m e e t i n g 的底层服务，将底层的实现细 节很好地隐藏起来。这些底层服务包括：会议管理器、本地系统、会议、会议成员、 呼叫控制、通道控制、音频通道、视频通道、数据通道。利用这些通道( 音频、视频、 文件传输、应用共享和数据) 可实现协同应用中各种媒体数据的传输。利用 n e t m e e t i n g ，需要连接到一个i r c ( i n t e r n e tr e l a yc h a t t i n g ，i n t e r n e t 在线聊天 系统) 服务器上，由该服务器负责信息的存储和分发，从而实现i n t e r n e t 上的声像 传输。n e t m e e t i n g 支持用各种方式进行连接：调制解调器、i s d n 、卫星或l a n 等， 并支持基于t c p 1 p 协议的任何连接的通信。由于其实现是基于现在最流行的众多行 业标准，因此具有良好的兼容性。基于会议服务器或多点控制单元( m c u m u l t i p o i n t t c o n t r o lu n i t ) ，还可实现多点音频和视频会议的功能，但目前 n e t m e e t i n g 没有任何内置的安全机制，也没有跨平台的能力。 2 基于t c p i p 协议的c s c w 应用系统 利用t c p 1 p 的编程接口w i n s o c k e t ，可以方便地实现基于t c p i p 协议的数据 传输通过将服务器软件和客户方软件合成到一个应用程序中，可完全脱离对i r c 服务器的依赖。w i n s o c k e t 接口可以很方便地实现由t c p i p 协议支持的两种网络传 输方式，一种是无连接的数据报方式；另一种是有连接的虚电路方式。数据报的传 输方式是不可靠的，而虚电路方式提供的是双向、有序、可靠、不重复的数据传输由 于虚电路方式提供循环冗余校验，可靠性好，因此对于重要的数据和会议控制信息 采用有连接的虚电路方式比较合理，而对于音频和视频以及待广播的信息可采用不 可靠但低时延的数据报方式进行传输系统中多媒体数据流的同步和会议进程的控 制可采用对各种媒体信息划分优先级以及基于事件的同步方式进行。采用这种基于 t c p i p 协议的c s c w 系统具有跨平台工作的能力。 3 基于代理的c s c w 应用系统 代理是一种抽象的功能实体，可以对周围的环境变化自动感知并采取相应的动 作。它与一般应用程序之间的不同之处在于：代理具有通信接口，可以与其它代理 交换信息，以达到协同工作的目的。每个代理都具有一定的属性，都能通过某些方 法和事件来实现一定的功能。代理的自感知能力是通过消息机制实现的。在多代理 模型中，每发生一个事件都会产生一定的消息，当消息条件得到满足时，相应的代 理就被激活，产生相应的动作。代理的内部结构一般包括网络接口、通信接口、数 据库、知识库、任务模块以及协调模块。其中，黑板作为人工智能领域的一种常用 手段，可通过对知识源的引用对设计活动进行控制，可作为代理结构中的协调手段。 通过将各种软件工具以代理的方式封装起来，可使它们通过相互配合完成工作。基 于代理的c s c w 应用系统的模型如图2 所示。 浙江大学硕士论文 图2 基于代理的c s c w 应用系统模型 4 基于w e b 的c s c w 应用系统“” 随着i n t e r n e t 的迅速发展，w e b 技术得到广泛的普及。采用w e b 技术实现的 c s c w 系统一般采用b r o w s e r s e r e r 的结构模式，它是一种从传统的二层 c ll e n t s e r v e r 模式发展起来的三层结构的c s 模式。从本质上讲，两者都是以同 一种请求、应答方式来执行应用的，但在传统的c s 模式中，客户端集中了大量应 用软件，服务器端则是单纯的数据库服务器，因而是一种肥客户机瘦服务器的结 构模式。而在b s 结构模式中客户端仅需要单一的测览器软件，服务器端则集中了 所有的应用逻辑、开发、维护等工作，是一种瘦客户机肥服务器的结构模式浏 览器的作用就是从网络上下载应用。因而b s 结构模式是一种全新的体系结构，并 解决了跨平台问题。对于b s 而言，程序和数据的具体位置己不那么重要了，只需 知道它们的u r l 即可。随着b s 功能的不断增强，它有望成为将来大部分应用程序 的主要运行环境外壳。 五、基于w e b 的c s c w 系统 工作原理 基于w e b 技术的c s c w 系统，减轻了客户端开发应用程序的工作，只需将重点 放在服务器端应用程序的开发上。其系统结构如图3 所示，客户端可使用通用的浏 览器，并根据需要从服务器端下载所需要的c s c w 应用程序。c s c w 应用服务器负责 用户登录、整个系统的管理以及信息的存储，并通过o d b c 实现与数据库服务器的交 互；由消息转发器实现整个系统的协调和控制。c s c w 应用管理器为用户提供统一的 界面和一组支持协同工作的工具，负责协同应用的建立、管理等功能，应用管理器 一般可采用h t m l 、j a v aa p p l e t 、j a v a s c r i p t 等技术实现，便于用户通过客户端的 w e b 浏览器从w e b 服务器下载并运行对于工作过程中实时音频和视频数据的处理 可采用a c t i v e x 或p i u g i n 实现。 1 0 塑堑奎堂堡主笙塞 图3 基于w e b 方式的c s c w 系统结构 此外，由于在协同工作中有实时多媒体数据传输的要求，因此，不仅要有h t t p 、 t c p i p 等协议的支持，还需要有r t p r t c p ( 实时传输协议实时控制协议) 、 r s v p ( 资源预留协议) 以及h 3 2 0 、h 3 2 3 、h 3 2 4 等协议和标准的支持。 系统特点 ( 1 ) 平台无关性，可实现跨平台的工作。 ( 2 ) 开放性和可扩展性，可将用户开发的协作工具模块嵌入到系统中。 ( 3 ) 易于升级，可保护已有软硬件资源的投资。 ( 4 ) 界面一致，w e b 技术已经获得了极其广泛的应用，构造基于w e b 的c s c w 系统可以为用户提供他们所熟悉的界面，易于被市场接受。 ( 5 ) 系统需求低，b r o w s e r s e r v e r 是一种瘦客户机模式，客户端仅需安装浏 览器，并根据需要下载所需的应用程序，很多处理都放在服务器上，同时对客户端 硬件配置要求也较低。 ( 6 ) 易于管理和维护。客户端浏览器的界面风格一致，有利于提高效率，在 版本升级时只需集中维护放在服务器端的代码，这种以服务器为中心的管理极大地 降低了成本，减少了客户端维护工作的负担。 关键技术 1 、对本地资源的访问 由于客户端程序以j a v aa p p l e t 的形式实现，而j a v a 虚拟机规定不能执行可 能有潜在损害的工作( 如直接访问硬件或读写本地文件系统) ，因而限制了基于w e b 的c s c w 系统的功能。例如，语音、视频、应用共享等工具由于需要直接访问用户本 地资源，无法通过j a v aa p p l e t 直接实现，因此，需要采取其他的方法。目前，通 过w w w 浏览器访问用户本地资源主要有2 种方法：采用n e t s c a p e 公司的p l u g - i n 控件实现，或采用m i c r o s o f t 公司的a c t i v e x 控件实现。这两种控件均与浏览器相 关：n e t s c a p e 浏览器只支持p l u g i n 控件，而i e 浏览器只支持a c t i v e x 控件。p l u g - i n 控件适用于w i n 3 2 、u n i x 等多种平台，而a c t i v e x 控件目前只适用于w i n d o w s 平台。 但考虑到目前的w w w 浏览器市场，一般采用m i c r o s o f ta c t i v e x 控件的形式实现语 音、视频、应用共享等工具。 2 、视频数据的多方传输 浙江大学硕士论文 视频工具是协同工作环境下人人交互的重要手段之一。为了支持群体工作， 视频工具应该具有多方和多路视频的功能。这将使普通视频工具原本存在的网络带 宽资源占用量大的问题表现得更为突出。为此可使用一种基于m u l t i c a s t 传输的混 合式数据处理与传输的方法，使系统中视频数据的网络带宽占有量明显下降：并为 视频源数据流引入自适应控制机制，根据网络负载大小调整视频的数据流量，使视 频流的质量和网络带宽分配达到折中。另外，可采用集中的网络带宽资源的分配预 留和视频数据优先分配等策略，以保证局域网中实时视频数据的连续传送。 3 、人一人交互界面的设计 c s c w 系统界面主要是支持人与人之间的交互，这不同于支持多用户分布式系统 的人一机交互界面。这些系统的界面仍主要是支持个体更好地进行工作，以达到信 息的充分共享，但不能体现人与人之间的交互。人一人交互界面反映了人与人交互 的特征，提高了群体工作的效能。随着多媒体技术的快速发展和分布式虚拟现实研 究的逐渐深入，创建3 d 人一人交互界面，为协作者提供更为直观、自然的感知，使 协作者“沉浸”于群体协同的虚拟环境中，实现以现实生活中的自然技能进行人与 人交互将成为可能。目前人一人交互界面的研究已取得初步成果，如采用v r m l 可实 现简单的虚拟现实，但是构建近乎自然的人一人交互界面，还需要经历较长的发展 过程。 4 、c s c w 系统中对多数据库的操作 一般情况下，c s c w 系统与数据库系统是相对独立的。数据库系统一方面可能先 于c s c w 系统而早已存在：另一方面数据库系统可能为其他系统所引用。c s c w 系统 所涉及的数据库不是单一的，而会引用到多个数据库的数据资源。这些数据库之间 无论在时间上、管理上以及模式上都可能是独立的。因此在c s c w 环境下，方面脱 离数据库的操作是不可能的，而只会更加紧密地与数据库发生联系，另一方面由于 数据库的独立性以及多态性使得如何操作这些数据库成为很大的难点。解决方案基 本上分为： ( 1 ) 放弃所有已存在的数据库，重新设计全新的数据库系统； ( 2 ) 将原有的数据库集成为一个全局管理、采用统一模式、面向用户的单一的 集成数据库系统，使用户使用时感觉是对个数据库操作； ( 3 ) 允许原有数据库继续独立存在、独立进行管理，提供给用户的是一组操纵 这些数据库数据的函数功能。 六、总结 目前c s c w 技术已经从研究走向实用阶段，并从通用型向更高层次的专用型发 展，如基于c s c w 技术的远程医疗、远程教学、协同设计和协作编辑等。这些系统的 应用不仅给人们带来协作方式的变革，提高了群体工作的效率，而且也适应了信息 社会的发展。随着网络技术的飞速发展，基于w e b 的c s c w 技术以其界面的一致性和 跨平台的工作环境将成为c s c w 实现技术的一个重要发展方向。 我们也应该看到c s c w 的特征，是其需要的或是设计的方向，应该是解决实际 群组合作中碰到的实际困难。应用新的技术解决困难的时候，相应的负面效应也会 出现，我们必须接受这些缺点，找出新的办法来克服这些缺点，或者尝试其他的解 决方案。 c s c w 系统必须与使用者相关：系统必须解决使用者碰到的实际困难。我们用这 些c s c w 方案解决相应的困难，但我们也应认识到这些方案本身也有缺点。实际上问 题是多种多样的，所以也需要相应多样化的解决方案，而且一种方案的使用可能需 要或阻碍其他特征的应用。这种问题一解决关系的形成有助于开发用于未来c s c w 1 2 浙江大学硕士论文 系统的知识库。这种方法的完全专家知识不可能在单一的知识库中收集，他以不完 全或碎片的形式存在于文献和使用者的经验中。尽管不可能收集到关于群组合作中 的问题及其解决方案的完全知识，但可以收集到足够大的样本，为知识库的开发和 不断升级提供有说服力的事实。目前c s c w 主要仍是软件产品，但这并不妨碍将来客 户定制的c s c w 系统。利用以前的经验，这样的系统将使设计更加容易。 浙江大学硕士论文 第二章v l s l 分布式协同设计 传统c a d 系统已不能适应网络时代产品的创新和开发，分布式协同设计环境下 的c a d 系统应突破传统c a d 系统的不足，是集成性、并行性、系统性和协调性的统 一。而要进行v l s i 协同设计，就要明了v l s i 设计流程以及设计、测试、制造、封 装等协同设计多方不同的需求和不同的使用模式，以及协同的信息管理以及技术实 现。 一、v l $ i 设计概述 v l s i 设计和制造过程通常包括：逻辑设计、电路设计、版图设计、工艺设计、 芯片设计、成品测试等阶段。1 v l s i 设计流程 设计流程的提出已有相当长的时间，但直到最近才得到人们的足够重视，纵观 集成电路设计方法学的发展不难发现，长久以来总是工艺技术的进步领先于设计技 术的进步。但到了深亚微米时代情况有了变化。传统的面向逻辑的设计思想开始随 着工艺技术的进步越来越受到挑战。当工艺技术达到0 3 5um 时，单元的时延与连 线的时延相比已变得不那么重要，后者成为构成电路时延的主要成分。设计方法必 须从面向逻辑转向面向连接。这无异于是对传统设计技术的一种否定。那种完全忽 略连线的设计方法已被证明是无法完成深亚微米电路设计任务的。在电路生成的同 时就必须考虑连线的影响，这一变化导致了一系列的问题。除了诸如连线时延估计 等基础问题之外，最重要的是确定应在电路设计的哪一步考虑连线时延，进而提出电 路设计过程到底应该包括哪些步骤，应该按照什么样的顺序进行等。这些设计步骤和 顺序就构成了所谓的设计流程。一个设计流程不但规范了设计人员的设计活动而且 规范了设计者与集成电路制造工厂之间的接口，避免了不必要的错误。一个设计流 程不但给出了设计工作的完成次序而且指定了设计过程要用到的各类设计工具。因 此几乎每个集成电路制造工厂都有一套完整的设计流程，但它们的设计流程在很大 程度上大同小异。 v l s i 设计过程从给