TOP_DOWN设计方法
Top-Down设计概念介绍
建筑设计
总结词
建筑设计也采用Top-down设计理念，从整体建筑的功能和外观出发，逐步细化到各个空间和细节。
保证设计的一致性
统一设计规范
Top-down设计要求遵循统一的设计规范，确保各个模块 在设计风格、色彩、字体等方面保持一致。
01
模块化设计
Top-down设计将整体设计分解为若干 个模块，每个模块遵循统一的设计规范， 保证了设计的一致性。
02
03
减少设计偏差
由于Top-down设计从整体到局部，能 够更好地控制各个模块的设计方向， 减少了设计偏差的出现。
Top-down设计概念 介绍
contents
目录
• 什么是Top-down设计 • Top-down设计的优势 • Top-down设计的实施步骤 • Top-down设计的应用案例 • 总结
01
什么是Top-down设计
定义
• 定义：Top-down设计是一种从整体到局 部的设计方法，即先确定整体架构和主要 功能模块，再逐步细化每个模块的具体实 现。
相结合的设计理念，以实现整体与局部的平衡。
动态设计和调整
02 随着技术的不断进步，未来设计可能更加注重动态调
整和适应性，以满足不断变化的需求和市场环境。
人性化和智能化设计
03
未来设计将更加注重人性化、智能化和情感化，以满
足人们日益增长的个性化需求。
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自顶向下设计
自顶向下（Top-down）设计方法目前，很多人在利用三维软件进行机械产品设计时，首先设计好各个零部件，然后在组件模式下将这些零部件通过匹配、对齐、插入、相切等约束进行装配。
如果在装配过程中发现干涉现象或者某些零部件根本安装不上去等等，这时需要对零部件进行重新设计与装配，而在装配过程中存在很多父子关系，当修改完某些零件后，会发现以这些零件的点、线、面为基准的其它零件装配不上去，缺失装配基准，这样会造成蝴蝶效应，更严重的是有时候还必须从头开始进行装配，大大延长了设计周期，降低了设计效率。
这是一种传统的自底向上的设计方法，由于事先没有一个很好的规划，没有一个全局的考虑，修改起来特别麻烦，重复工作量大，造成人力和时间的浪费，这对产品快速推出市场有很大的影响。
为了缩短设计周期，提高设计效率，吸音板自动生产线布料机的设计采用了与之相反的一种设计方法即自顶向下的设计方法。
产品的设计尤其是新产品的开发设计是一个复杂的过程，是将产品市场需求映像成产品功能要求、并将产品功能要求映像成几何结构的过程。
要实现该过程，首先要分析产品的功能要求，先设计出初步方案及装配结构草图，得到产品的功能概念模型，再对功能概念模型进行分析，设计计算，确定每个设计参数，将概念模型映像成装配体模型，通过装配体模型传递设计信息，然后各设计小组在此装配体模型的统一控制下，并行地完成各子装配体及零部件的详细设计，最后对设计产品分析，返回修改不满意之处，直至得到满足功能要求的产品。
即要经过概念设计、功能结构设计、产品详细设计及产品分析等阶段，是一自顶向下的设计过程[8]，如图3.1所示。
图3.1 自顶向下设计流程Fig.3.1 Top-down design process从图3.1可以看出自顶向下设计方法强调在设计中首先从整体和全局入手，通过装配体模型自顶向下地传递总体设计信息，然后在统一模型的约束下对各个部分进行详细设计。
在整个过程中，可随时对设计进行修改。
CREO top-down设计
3）减少不必要的父子关系：因为设计中尽可能的参考骨架模型，不去参考其他的零 部件，所以可以减少父子关系。
4）可以任意确定零部件的装配顺序：零部件的装配是以骨架模型作为基准装配的， 而不是依赖其它的零部件为装配基准的，因此可以方便的更改装配顺序。
产品3D建模（Top-Down)
产品结构设计方法
1、Bottom-up（自下向上） 2、Top-Down（自上向下） 3、Top-Down设计概念（总结） 4、Top-Down设计工具介绍
传统设计方法（ Bottom-up）
定义：先单独把零件建构出来,再一一装配成产品模型
缺点: 1、装配操作复杂； 2、尺寸修改因难,设计变更时消 耗大量的时间；
Top-Down设计概念（总结）
Top-Down（自上向下）设计是一种设计方法，一种自上而下、逐步细化的 设计过程。即：
总体布置→总体结构 总体结构→部件结构 部件结构→部件零件
设计工具：Skeleton骨架、发布几何、复制几何、合并继承等。
Top-Down设计的设计工具
1、骨架模型(Skeleton) 2、发布几何(Publish Geometry) 3、复制几何(Copy Geometry) 4、合并继承
Layout
总装配 总骨架
子装配 子装配 子零件 子零件
子骨架
子骨架
零件 零件 零件 零件
Top-Down设计方法
优点： 1）集中提供设计数据：骨架模型就是一种.part 文件。在这个.part 文件中，定义了 一些非实体单元，例如参考面、轴线、点、坐标系、曲线和曲面等，勾画了产品的 主要结构、形状和位置等，作为装配的参考和设计零部件的参考。
简述计算机系统设计的主要方法
1.简述计算机系统设计的主要方法。
答：基于计算机系统层次结构的基础上，其计算机系统设计方法可以有以下的三种：方法1：由上向下（Top-Down）设计过程：面向应用的数学模型→面向应用的高级语言→面向这种应用的操作系统→面向操作系统和高级语言的机器语言→面向机器语言的微指令系统和硬件实现。
应用场合：专用计算机的设计（早期计算机的设计）。
特点：对于所面向的应用领域，性能（性能价格比）很高。
随着通用计算机价格降低，目前已经很少采用。
方法2：由下向上（Bottom-Up）（通用计算机系统的一种设计方法）设计过程：根据当时的器件水平，设计微程序机器级和传统机器级。
根据不同的应用领域设计多种操作系统、汇编语言、高级语言编译器等。
最后设计面向应用的虚拟机器级。
应用场合：在计算机早期设计中（60～70年代）广为采用。
特点：容易使软件和硬件脱节，整个计算机系统的效率降低。
方法3：中间开始（Middle-Out）设计过程：首先定义软硬件的分界面。
然后各个层次分别进行设计。
应用场合：用于系列机的设计。
特点：软硬件的分界面在上升，硬件比例在增加。
硬件价格下降，软件价格上升。
软硬件人员结合共同设计。
2.简述冯.诺依曼计算机的特征。
答：计算机的工作过程就是执行程序的过程。
怎样组织程序，涉及到计算机体系结构问题。
现在的计算机都是基于“程序存储”概念设计制造出来的。
(l)冯．诺依曼(V on Neumann)的“程序存储”设计思想冯．诺依曼是美籍匈牙利数学家，他在1946年提出了关于计算机组成和工作方式的基本设想。
到现在为止，尽管计算机制造技术已经发生了极大的变化，但是就其体系结构而言，仍然是根据他的设计思想制造的，这样的计算机称为冯·诺依曼结构计算机。
冯·诺依曼设计思想可以简要地概括为以下三点：①计算机应包括运算器、存储器、控制器、输入和输出设备五大基本部件。
②计算机内部应采用二进制来表示指令和数据。
每条指令一般具有一个操作码和一个地址码。
第七讲TopDown设计方法
7.2 存储器建模
若干个相同宽度的向量构成数组（array），也就是存储 器。 例如： reg[7:0] mymem[1023:0]; 上面的语句定义了一个1024个字节，每个字节宽度为8 位的存储器。 再如： reg[3:0] Amem[63:0] //Amem为64个4位寄存器的 存储器 reg Bmen[5:1] //Bmem为5个1位寄存器的存储 器
例1：使用Verilog中的基本元件 （bufif1）为双向口建模
module bus_xcvr (bus_a,bus_b,en_a_b,en_b_a); inout bus_a,bus_b; input en_a_b,en_b_a; bufifl b1(bus_b,bus_a,en_a_b); bufifl b2(bus_a,bus_b,en_b_a); //结构 模块逻辑 endmodule
Top-Down设计，即自顶向下的设计 :
将设计分为几个不同的层次：系统级、功能级、门级、 开关级等，按照自上而下的顺序，在不同的层次上，对系 统进行设计与仿真。 在Top-Down的设计中，由系统用户对整个系统进行方 案设计和功能划分，把系统划分为基本单元，然后再把每 个基本单元划分为下一层次的基本单元，直到可以直接用 元件库中的元件来实现为止。
(2) 闸门电路
module GateGen(load,clr,clk1k); output load,clr; input clk; reg [9:0] count; always @(posedge clk1k) begin if(count==0) begin
count<=count+1; load<=0; clr<=1; end
creo自顶向下设计方法
creo⾃顶向下设计⽅法CREO⾃顶向下设计⽅法TOP-down⼀、⽅法介绍设计思路：在产品开发的前期按照产品的功能要求，预先定义产品架构并考虑组件与零件、零件与零件之间的约束和定位关系，在完成⽅案和结构设计之后进⾏详细设计。
其设计⽅法分为两种：⼀种是⾻架Top-down设计⽅法；另⼀种是主控模型Top-down设计⽅法。
⾻架Top-down设计⽅法如图1所⽰，先在装配特征树的最上端建⽴顶级⾻架，然后在各组件下建⽴次级⾻架，参照次级⾻架进⾏零部件设计。
该⽅法可以通过控制不同层级的⾻架对相应的零件进⾏更改，但不利于数据重⽤。
主控模型Top-down设计⽅法（如图2所⽰）是将顶级⾻架从整个装配关系中剥离出来，然后在各组件下建⽴次级⾻架，零件设计参照次级⾻架，但在数据重⽤时各组件互不⼲涉。
底盘产品在开发过程中模型共享现象较多，因此，宜采⽤主控模型Top-down 设计⽅法。
图2主控模型Top-down设计⽅法中组件1和组件2是相互独⽴的组件。
鉴于此特点，在本次⽰例中采⽤模块化设计思路。
根据模块划分的原则：模块间的依赖程度要尽量⼩，模块内部的关联要尽可能多；再依据底盘的功能分布，将底盘划分为5个模块（如图3）。
这⼏个模块在底盘的位置相对固定、功能相对集中，因此，各模块可以作为⼀个独⽴的组件进⾏开发。
采⽤主控模型结合模块化设计思想，底盘主控模型的结构框图如图4所⽰。
在此框图中，顶级⾻架独⽴于装配产品，在各模块下建⽴⼆级⾻架，其必要设计信息参照顶级⾻架。
Top-down的设计流程包括设计意图定义、产品结构定义、⾻架模型定义、设计信息发布、部件详细设计。
在底盘的开发中，⾸先根据底盘的基本参数建⽴⾻架即三维总布置，其次建⽴分模块内部系统⾻架布置⽅案，最后进⾏详细的部件设计。
采⽤PTC公司的CREO软件和Windchill系统搭建协同设计环境，需先在Windchill系统建⽴各个模块的⼯作⽂件夹，然后在本地建⽴对应⼯作区并与之关联。
基于ug的汽车变速器top-down设计方法
基于ug的汽车变速器top-down设计方法
1. 建立设计要求：首先，根据实际需求，确定汽车变速器的性能参数、安全要求和使用条件等设计要求。
2. 模块化设计：将汽车变速器拆分成多个模块，每个模块负责不同的任务，如输入与输出、变速器齿轮系统、离合器等。
同时，建立顶层模型，即总体尺寸、结构框架和布局等，便于后续模块的设计和集成。
3. 下推设计：在模块化设计基础上，采用下推式设计，即先设计出每个模块的外形、结构和尺寸等，再从顶层设计考虑模块之间的平衡与协调。
这一过程中需多次迭代，确保各个模块的配合和整体性能的优化。
4. 设计验证：完成汽车变速器的初始设计后，通过仿真、实验等手段验证其性能和可靠性，进一步调整和优化设计。
在验证过程中，需要考虑车辆的运行情况、路况等诸多实际因素，以确保设计结果满足设计要求。
5. 产品发布：在完成汽车变速器设计及验证后，进行生产制造，投放市场。
总之，基于UG的汽车变速器top-down设计方法需要结合汽车工程知识和应用技巧，合理安排设计流程，严格执行设计规范，以确保设计的高效、精准和实用性。
详解SolidWorksTop-Down设计
详解SolidWorks Top-Down设计作者：SolidWorks华东北区技术经理郭健一、Down-Top和Top-Down的基本概念1.Down-Top设计的优点Down-Top设计方法是最基本的设计方法，它的基本设计流程如图1所示：首先单独设计零件，然后由零件组装装配体，装配体验证通过后生成工程图。
图1 Down-Top设计方法◎简单：由于零部件单独设计，彼此之间没有相互关联参考，所以建模简单，不容易出错，即使出现错误也容易判断和修改。
◎对工程师要求低：设计任务清晰，即使初学者也能轻松完成设计任务。
◎对硬件要求低：零部件之间没有关联参考，修改局限于单个零件或装配体，所以运算量比较小，对于硬件的要求相对较低。
2.Down-Top设计的缺点◎不符合产品设计流程：Down-Top设计流程与产品设计流程正好相反，因此不适合进行新产品研发。
◎局限性强：设计修改局限于单个零部件，不能总览全局进行设计和修改，修改单个零部件后，相关零部件不能自动更新，需要进行手工干预。
3.Down-Top设计的适用范围◎SolidWorks软件初步引入，对已有2D图样进行三维转化阶段，尤其适合初学者，或者刚刚完成初级/中高级培训的企业。
◎已有产品的变型设计和局部修改，这种针对局部进行的修改适用于Down-Top设计。
4.Top-Down设计的优点Top-Down设计属于SollidWorks的高级设计方法，设计流程如图2所示。
图2 Top-Down设计流程◎符合产品开发流程：由图2可知，Top-Down设计流程与产品研发流程基本一致，符合现有的设计习惯，可以完全融合到产品研发中。
◎全局性强：总图修改后，设计变更能自动传递到相关零部件，从而保证设计一致。
◎效率高：一处修改而全局变化。
在系列零件设计中效率更高：主参数修改→零部件自动更新→所有工程图自动更新，一套新的产品数据自动生成，现在用几个小时就能完成原来几周的工作量。
fpga top-down设计思路
fpga top-down设计思路FPGA（Field-Programmable Gate Array）是一种灵活可编程的逻辑器件，可以通过编程来实现各种不同的数字逻辑电路。
而FPGA的设计思路则可以采用top-down的方法进行。
Top-down设计思路是一种从总体到细节的设计方法，首先确定系统的总体结构，然后逐步细化，直到最终实现具体的电路功能。
在FPGA设计中，top-down思路可以分为以下几个步骤。
确定系统的总体结构。
在FPGA设计中，总体结构通常由多个模块组成，每个模块负责实现不同的功能。
确定系统的总体结构包括确定各个模块之间的连接关系，以及每个模块的输入和输出。
接下来，对每个模块进行详细设计。
在进行详细设计时，可以采用自顶向下的方法，将每个模块进一步细化为更小的模块，直到每个模块可以通过基本的逻辑门实现。
在细化模块的过程中，可以使用不同的设计方法，如状态机、数据通路等。
在详细设计的过程中，需要考虑各个模块之间的接口定义和数据传输方式。
接口定义包括输入输出信号的名称、宽度和数据格式等。
数据传输方式可以采用同步方式或异步方式，也可以使用总线、FIFO等数据结构进行传输。
完成详细设计后，可以进行模块的实现和验证。
模块的实现可以使用硬件描述语言（如VHDL或Verilog）来编写模块的逻辑代码。
在实现的过程中，需要注意时钟频率、面积和功耗等因素的优化。
完成模块的实现后，可以进行模块级的验证。
模块级的验证可以通过仿真和测试来完成。
仿真可以使用仿真工具来验证模块的功能和时序正确性。
测试可以使用测试向量来验证模块对不同输入的响应是否正确。
完成了各个模块的实现和验证后，可以进行系统级的集成和验证。
系统级的集成可以将各个模块进行连接，并进行整体的功能验证。
验证可以使用仿真和实际的硬件平台来完成。
完成系统的调试和优化。
调试可以通过仿真和实际的硬件平台来进行。
优化可以通过对系统的时钟频率、面积和功耗等进行优化，以满足设计要求。
程序设计中常用思维方法
程序设计中常用思维方法在程序设计中，有许多常用的思维方法可以帮助程序员更好地解决问题和设计高质量的软件。
下面我将介绍一些常用的思维方法。
1. 自顶向下设计（Top-down design）：这种思维方法将问题拆解成多个小的子问题，然后从最高层开始逐步解决每个子问题。
这样可以使问题变得更加可控和易于解决。
2. 迭代开发（Iterative development）：迭代开发是一种持续改进的过程，通过不断地重复开发、测试和修改的方式来逐步完善软件。
这种思维方法可以降低开发中的风险，并且在软件的不同阶段中能够更好地反馈和调整。
3. 模块化设计（Modular design）：模块化设计是将一个大问题拆分成多个独立的模块，每个模块负责完成特定的功能。
这种思维方法可以提高代码的可维护性和重用性，并且减少了不同模块之间的依赖性。
4. 抽象思维（Abstraction）：抽象思维是一种将复杂的实际问题简化和概括的方法。
通过找出问题中的共性和规律，将其抽象出来，可以更好地理解和解决问题。
5. 分治思想（Divide and conquer）：分治思想是将一个复杂的问题分解成多个简单的子问题，然后分别解决每个子问题，并将它们的解合并起来得到最终的解。
这种思维方法可以提高问题的解决效率，并且可以通过并行化的方式来加速解决过程。
6. 反向思维（Reverse thinking）：反向思维是一种从目标或结果逆向推导的方法。
在程序设计中，可以通过考虑问题的逆向方向，来寻找问题的根源和解决方案。
7. 递归思维（Recursive thinking）：递归思维是一种通过不断调用自身的方式来解决问题的方法。
这种思维方法通常在问题具有递归结构时使用，可以简化问题的表达和解决过程。
8. 增量思维（Incremental thinking）：增量思维是一种逐步构建解决方案的方法。
通过将问题分解成多个小的增量，并逐步实现和测试每个增量，可以提高开发过程的可控性和效率。
top-down 及down-top的设计验证流程
top-down 及down-top的设计验证流程
Top-down和down-top都是设计验证流程中使用的两种不同的
方法。
Top-down设计验证流程是从高层次设计开始，逐步向下透彻
验证，直到最底层设计，以确保每一层次的设计都符合预期。
在这种流程中，首先进行系统级验证，然后进行模块级验证，最后进行单元级验证。
这种方法的优点是在验证过程中最早发现和解决问题，并且可以对每个层级进行逐步的调试和验证。
然而，缺点是可能会产生不一致的问题，如果底层设计需要更改，可能会影响上层设计。
Down-top设计验证流程则是从底层设计开始，逐步向上验证，直到最高层次设计，以确保整个设计的功能和性能都符合预期。
在这种流程中，首先进行单元级验证，然后进行模块级验证，最后进行系统级验证。
这种方法的优点是可以减少设计和验证之间的不一致性，因为底层设计的修改对上层设计的影响较小。
然而，缺点是可能会延迟问题的发现和解决，因为问题可能会在较高层次上累积并隐藏。
根据具体的项目需求和设计特点，可以选择使用top-down或
者down-top的设计验证流程。
有些项目可能更适合使用top-down流程，而有些项目则可能更适合使用down-top流程。
同时，也可以选择结合两种方法，以充分利用它们的优点，并且根据需要进行相应的调整和修改。
Top-Down设计概念介绍
Top-Down设计流程 总装配
长城发动机内部使用
先规划整个产品的结构,再往下作细节设计
Layout
总骨架
优点: 1. 坐标系或缺省坐标系装配； 2. 修改骨架尺寸,所有关联零件 自动再生； 子零件 3. 符合设计思路； 4. 整个产品开发项目易于管理 ，设计意图能够很好的进行 传递和共享，便于在设计团 队中实施和推动协同并行设 计。
发布几何是一系列功能相似的设计基准的集合，面向特定功能创建； 通过命名，给特定的部件参考专用，便于管理；
子组件设计员只需选择对应的发布几何，不必在总布置中自己查找参考；
方便总体约束部件设计，使之约束在制定的范围内； 发布几何在骨架特征树的最后，设计条件变更后，可方便的从中添加或去除设计 基准。
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2013-7-21
© 2010 PTC
设计工具：复制几何
长城发动机内部使用
在部件骨架或零部件中使用复制外部几何的方法，继承总体骨架中创建的发 布几何，然后进行详细设计。使用复制外部几何有如下好处：
在部件中面向特定功能接收数据。 通过命名，描述其功能或源头，条理清晰，便于管理。
子组件设计员在获得数据后只需在子组件内部设计，不必再调用总装配，可 开展并行工程。
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设计工具：布局Layout 布局是实体模型的一种概念 性图表，用于建立其尺寸和位置 的参数和关系。 布局不是比例精确的绘图， 与实际的三维模型几何不相关。 布局通过图表记录用于组件 及其成员的全局参数，将关键的 参数集中在一起。 零部件通过声明布局，获取 所需的全局参数及参照基准等。
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© 2010 PTC
top_down
TOP_DOWN设计TOP_DOWN是自顶向下设计的简称，在组件设计中应用，其意义是先确定总体思路、设计总体布局，然后设计零部件，从而完成一个完整的设计，它是设计中通用的方法和思路。
TOP_DOWN设计概述在PRO|E中进行产品整体设计时，可以先把一个产品的每个零件都设计好，再分别拿到组件中进行装配，装配完成后再检查各零件的设计是否符合要求，是否存在干涉等情况，如果确认需要修改，则分别更改单独的零件，然后再在组件中再次进行检测，直到最后完全符合设计要求。
由于整个过程是自下（零件）而上（组件）的，所以无法从一开始对产品有很好的规划，产品到底有多少个零件只能到所有的零件完成后才能确定。
这种方法在修改中也会因为没有事前的仔细规划而事倍功半。
这种自下而上的设计，在有现成的产品提供参考，且产品系列单一的情况下还是可以使用的。
但在全新的产品设计或产品系列丰富多变的情况下就显得很不方便。
所以，PRO|E给我们提供了一种十分方便的设计方法——TOP_DOWN设计。
TOP_DOWN 设计是指从已完成的产品进行分析，然后向下设计。
将产品的主框架作为主组件，并将产品分解为组件、子组件，然后标识主组件元件及其相关特征，最后了解组件内部及组件之间的关系，并评估产品的装配方式。
掌握了这些信息，就能规划设计并在模型中总体设计意图。
TOP_DOWN设计有很多优点，它既可以管理大型组件，又能有效地掌握设计意图，使组织结构明确，不仅能在同一设计小组间迅速传递设计信息、达到信息共享的目的，也能在不同的设计小组间同样传递相同的设计信息，达到协同作战的目的。
这样在设计初期，通过严谨的沟通管理，能让不同的设计部门同步进行产品的设计和开发。
在PRO|E中进行设计的过程中，系统提供了以下方法来让我们进行TOP_DOWN设计： 二维布局（Layout）主控件（Master Part）产品数据管理骨架模型（Skeleton）元件—子组件—组件骨架模型当使用者在建立大型装配件时，会因零部件过多而难以处理，造成这种困难的原因可能是彼此间的限制条件相冲突，或者是因为零部件繁杂而忽略了某些小的地方，也可能是从原始设计时，建立的条件就已经出现错误等诸如此类的原因。
SW-TOPDOWN自顶向下设计
图5变型金刚设计流程
变型金刚的设计采用分割的方法，流程为：首先设计主零件，然后由主零件分割出不同的部分并分派到不同的零件内，对每个子零件进行详细设计，最后组装在一起。当设计变更时，只需修改主零件，所有的子零件会自动更新。
案例二：特种车辆设计(零部件之间相互没有运动或运动很少，但是关联很多且复杂)，如图6所示的水泥散装车。
图1Down-Top设计方法
◎简单：由于零部件单独设计修改。
◎对工程师要求低：设计任务清晰，即使初学者也能轻松完成设计任务。
◎对硬件要求低：零部件之间没有关联参考，修改局限于单个零件或装配体，所以运算量比较小，对于硬件的要求相对较低。
图6水泥散装车
水泥散装车采用多体的方法设计主零件，然后把每一个实体(零件)插入到新零件中形成新的零件，然后进行详细设计，最后组装在一起。当设计变更时，只需修改主零件，所有的子零件会自动更新。
优点：所有相关零部件在同一个主零件中完成，这样就不会产生复杂的关联参考，并且修改容易。
缺点：如果零部件之间有复杂的相互运动，或者零部件非常多，这样设计就很困难。
◎系列产品设计：主产品定型后，对产品结构与参数传递进行优化。这样在系列产品设计中，通过修改参数就能自动完成大部分重复设计，从而提高设计效率。
二、Top-Down设计分类
SolidWorks的Top-Down设计方法主要分为三类：关联参考、外部参考法和布局，下面分别进行介绍。
1.关联参考
关联参考法是基础的Top-Down设计设计方法，它通过零部件之间的关联参考来传递设计关联，从而达到修改一个零部件，则相关零部件根据关联自动更新的目的。
◎对工程师要求高：由于参考关联复杂，要求工程师能够熟练操作软件，熟悉产品设计流程和变化趋势。对总工程师的要求更高，如果初始布局不合理，则需要进行大量修改，甚至因为无法修改而导致整体崩溃。
topdown设计理念
topdown设计理念Top-down设计理念是软件开发中一种常用的设计方法。
它强调系统的整体性和层次化思维，即先考虑整体的结构和功能，再逐步拆分为更小的模块和组件进行具体的设计和实现。
以下是对top-down设计理念的详细阐述：1. 整体性思维：Top-down设计强调整体性思维，即首先要明确系统的整体结构和功能，并将其作为设计的起点。
通过整体性思维，我们可以更好地把握系统的需求和目标，从而避免在后期设计阶段因需求变更而造成大量的修改和重构。
举例来说，假设我们正在设计一个学生成绩管理系统。
首先，我们需要考虑系统需要实现的主要功能，比如学生信息的录入、查询、修改和删除，成绩的录入、查询和统计等。
然后，基于这些整体功能，我们可以进一步分解为各个子功能，比如学生信息管理模块、成绩管理模块等。
2. 层次化思维：Top-down设计强调层次化思维，即将整体划分为多个层次或模块，并逐一进行具体的设计和实现。
这样可以提高系统的可维护性和可扩展性，同时降低设计的复杂度和风险。
继续以上面的学生成绩管理系统为例，我们可以将其划分为三个主要层次：用户界面层、业务逻辑层和数据访问层。
用户界面层负责接收用户的输入和展示结果，业务逻辑层负责处理用户的请求和进行相应的业务逻辑操作，数据访问层负责与数据库进行交互。
在设计的过程中，我们可以先从最高层次的用户界面层开始，设计系统的整体布局和界面样式。
然后，逐一考虑各个模块的详细设计和实现，比如如何进行学生信息的录入、查询和修改等操作。
这样每个模块的设计都能更加独立和清晰，避免了设计过程中的死胡同和循环依赖。
3. 自顶向下开发：Top-down设计强调自顶向下的开发方式，即先设计整体框架和主干功能，再逐步填充和完善细节。
这样可以使开发过程更加有条理和高效，提高开发速度和质量。
自顶向下开发的具体步骤如下：首先，制定系统的总体架构和模块划分。
这样可以按着模块分工进行并行开发，提高开发效率。
VerilogHDL第七讲 Top-Down设计方法PPT课件
count<=count+1;
load<=0;
clr<=1; end
2020/10/13
else if(count==1000)
begin
count<=10'd0; <=1;
else
load
clr<=0; end
begin
count<=count+1;
load<=0;
整个项目，使得几十万门甚至几百万门规模的复 杂数字电路的设计成为可能。并可减少设计人员， 避免不必要的重复设计，提高了设计的一次成功 率。
2020/10/13
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自上而下的设计方法有以下缺点：
1): 因采用的综合工具不一样，得到的最小单元不标准。 2): 制造成本高。
2020/10/13
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频率计设计示例
2020/10/13
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（1）1KHz时钟发生器
module counter1K( clk1k, mclk);
output clk1k;
input mclk;
reg [8:0] count;
reg out;
always @( posedge mclk)
begin
if( count 〉9‘o499)
begin
clk1k<=!clk1k;
count<=4'd0;
end
else
count<=count+1;
end
2020/10/1e3ndmodule
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(2) 闸门电路
module GateGen(load,clr,clk1k);
top-down工法
top-down工法Top-Down工法是一种软件开发方法论，也被称为自顶向下的设计方法。
它强调从整体到局部的设计思路，将复杂的问题分解为更小的子问题，并逐步进行详细设计和实现。
本文将介绍Top-Down工法的基本原理、优点和应用场景。
一、基本原理Top-Down工法的核心思想是从问题的总体出发，逐步细化并解决各个子问题。
在软件开发过程中，首先确定整体的需求和目标，然后将问题分解为多个模块或子系统，并对每个模块进行详细设计和实现。
这种自顶向下的设计方法可以帮助开发人员更好地把握整个系统的结构和功能，提高开发效率和质量。
二、优点1. 结构清晰：Top-Down工法可以将复杂的问题分解为更小、更易于理解的子问题，使整个系统的结构清晰明了。
2. 开发效率高：通过逐步细化和实现，开发人员可以在不同的抽象层次上进行并行开发，提高开发效率。
3. 可维护性好：由于Top-Down工法在设计阶段就考虑了整体结构，因此可以更好地支持系统的扩展和维护。
4. 可复用性强：通过将系统分解为多个模块，每个模块可以独立设计和实现，从而提高代码的复用性。
三、应用场景Top-Down工法适用于对整体结构和功能要求较高的软件开发项目。
以下是几个适合使用Top-Down工法的场景：1. 大型软件系统开发：对于大型软件系统而言，其结构复杂、功能众多。
使用Top-Down工法可以先从整体出发，逐步分解并实现各个模块，保证整个系统的一致性和可维护性。
2. 需求变化频繁的项目：在需求变化频繁的项目中，Top-Down工法可以帮助开发人员快速适应变化，并通过修改整体设计来满足新的需求。
3. 多人协作开发：在多人协作开发的项目中，Top-Down工法可以帮助团队成员更好地理解整体设计，并在各自的模块上独立进行开发，提高开发效率。
4. 高度可定制的软件开发：对于需要提供高度可定制功能的软件而言，Top-Down工法可以将系统分解为多个可定制的模块，以满足不同客户的需求。
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管理相互依赖关系
为什么外部参考是重要的?
在设计中完全拓展了参数化相关性的能力和灵活性 能有效地权衡对象的相互依赖和相互独立的利弊得失 控制设计数据再利用的能力大小 确保整个设计中设计意图的一致性
管理相互依赖关系
Pro/ENGINEER 中的工具 参考范围控制
确保自顶向下设计方法得以贯彻 将设计管理规则直接贯彻在设计中
车架 悬架 转向
制动
电器
车身
货箱
传动轴 离合器 变速箱 取力器
定义主产品结构
00ZB1-00001.asm
00ZB1-00001_skel.prt 10ZB1-00001.asm
10ZB1-00001_skel.prt 离 合 器 .asm 变 速 器 .asm 27ZB1-00001.asm
27ZB1-00001_skel.prt 28ZB1-00020.asm
定义主产品结构
建立初始产品结构
装配扩展环境
Pro/E 菜单和 Model Tree 弹出式菜单
Pro/INTRALINK
组元建立方法
空组元 从“ start models”中复制 缺省基准的自动装配 基于已有装配组见 未定位组件
部分约束和过约束组件
定义主产品结构
新款车
发动机 发动机系统
传动系统 桥
Graphical Images
Markup
Product Structure
Animations
概念设计工程
定义主产品结构
自顶向下设计过程
快速定义产品层次 在组元的几何形状未定义之前 进行
直观，自动映射到“启动模型” 确保所有设计共享必需的公用 元素~层，视图，等
灵活，相关性的 BOM 报告 后续任务分发的基础
捕作设计意图
为什么使用骨架模型? 设计信息交流途径中央化
分发和/或保留设计标准和意图 容易调查，标识及阻止问题的产生
方便任务下发
设计变得灵巧和自主性提高
提升了组织良好的设计环境
真正控制装配变形
快捷，有效地传递设计变更
在正确的时间传递正确的信息
在 BOM, 简化表示，工程图和模型树中特别处理 在交付对象中可被过滤
TOP_DOWN DESIGN 设计方法
自顶向下设计
什么是自顶向下设计?
一种设计方法
从产品结构的高层向所有受影响 的底层子系统传递设计标准/关键 信息的一种方法
一种管理工具
在整个设计过程中，对相关性及 变更传递的最好控制工具 对外部参考的有效管理工具
自顶向下设计
现行设计方法
零部件
零部件
零部件
自顶向下设计方法
装配体总成
设计信息
零部件
零部件
零部件
自顶向下设计
为了更好地解决下列问题：
怎样捕作工程概念设计结果? 怎样为并行工程分发设计数据及设计任务? 怎样在一个中央位置控制关键设计信息? 怎样控制当发生设计变更时，自己的设计如何响应? 怎样有效地进行极其复杂的大装配设计工作?
自顶向下设计
自顶向下设计功能提供:
Engineering
Experience
Existing Graphical Images
ITERATIVE DESIGN CRITERIA
Design Requirements
CONVERGENCE
and Constraints
Tabulated Spreadsheet Design Data
Product Structure Concept Models
捕作设计意图
捕作那些设计意图?
在装配环境中捕捉概念设计参数 捕捉关键对象的设计接口 捕捉和控制多个设计变型 进行 3D 布局和空间占位研究
捕作设计意图
骨架模型 •骨架模型是装配“设计人员的工作台” •3D 参数化，基于特征的装配布局模型 •始终是装配中的第一个组元 •多个设计中可以使用 •一个装配中可以有多个骨架模型 •骨架模型可以系列化
精确确定可选/不可选对象 确定越界参考的处理方法
确保正确的设计重用 提供图形化的组元选择状态反馈 可在Environment level 或 Domain level 级进行范围设定
概念设计工程
应用参数化及相关性快速进行概念设计
界面友好 随着概念的成熟，逐步建立设计 意图 快速开发多个设计方案
快速概念草图 拖-放修改
实时运动学研究
概念设计工程
Sketched Concepts
Existing 2D and 3D CAD data
Notes
Models
Spreadsheets
设计灵活性
更容易更精确地测试设计变型
数据共享
确保公用设计和信息的一致性
性能改进
设计变更的快速传播 变更发生要求更少的时间，资金和资源
运动控制
验证运动范围，检查运动干涉
自顶向下设计
1）遵循ISO9000 标准
该说的一定说到
该作的一定作到 没有记录归档的工作，只能算完成了工作的一半
规范化做事 按标准化做事
• 产品结构定义和操作的工具 • 在子系统级和装配级捕捉设计意图的工 具。 • 管理设计标准的交流和设计意图的完整 性的工具。 • 管理零部件间相互依赖性，增强工程数 据再利用能力的工具。
.
为什么要使用自顶向下设计?
设计意图的管理和组织
完全控制和分发设计意图 更好地组织和操作 阻止不正确的参考建立
28ZB1-00020_skel.prt 29ZB1-00001.asm
29ZB1-00001_skel.prt 29ZB1-00002.asm
29ZB1-00002_skel.prt 30ZB1-00001.asm
30ZB1-00001_skel.prt 33ZB1-00001.asm
33ZB1-00001_skel.prt
2）自顶向下设计哲理
把关键信息放在较高级别的位置，然后传递这样的信息到较低级 别的产品结构的一种方法。
自顶向下设计的过程
自顶向下设计的6个阶段
概念设计工程 (定义设计标准) 定义主产品结构 捕作设计意图 (骨架模型) 管理相互依赖 相关性交流设计意图 装配的扩展、充实
概念设计工程
Output of Existing 3rd Party Apps
捕作设计意图:示例
Space Claims
空间声明
骨架模型可以 捕作到….
Motion Simulation
运动模拟
Interfaces
接口定义
捕作设计意图
转向系统输入点 发动机坐标系 整车坐标系 左右车架
牵引系统基准点
管理相互依赖关系
外部参考
在设计过程中，当前设计模型常 常与外界零部件间建立起依赖关 系 大型设计过程中，常会很快建立 起非常复杂的相互依赖关系，因 而需要很好的管理和组织