11.4.1 Aufbau des gesamten Netzwerks

Während der Analyse der Eingabe von JANAP werden bei der Bearbeitung einer Topologie-Anweisung (Definition eines Bauelements, Verwendung einer Teilschaltung) folgende Informationen gespeichert:

• Die 6 charakteristischen Ausdrücke für Strom, Spannung, Ladung, Fluß und die ``virtuellen Größen'' werden im Tabelleneintrag des Bauelements gespeichert.
• Für den Plus- und Minusknoten wird das Bauelement in eine Liste der an den jeweiligen Knoten angeschlossenen Bauelemente eingefügt. Bei Teilschaltungen geschieht dies für jeden Knoten der Teilschaltung.
• Jedem Bauelement und Knoten wird eine Qualifikation zugeordnet, die angibt, zu welcher Teilschaltung das Bauelement gehört.
• Wird in einem Ausdruck die Potentialdifferenz zwischen zwei Knoten verwendet und es existiert kein Bauelement zwischen diesen beiden Knoten, so wird zur ``Messung'' der Potentialdifferenz ein neues Bauelement, ein Leitwert mit dem Wert 0 - also keine Verbindung, eingefügt. Die Spannung an diesem Leitwert gibt die Potentialdifferenz zwischen den beiden Knoten an.

Sobald nun alle Anweisungen zur Definition der Topologie abgearbeitet wurden, wird ein gesamtes Netzwerk aufgebaut, in dem die Bauelemente der verwendeten Teilschaltungen gemäß der Topologie der jeweiligen Teilschaltung eingesetzt sind. Dieses Gesamtnetzwerk besteht daher nur mehr aus einer großen Schaltung.

Der Aufbau des Gesamtnetzwerks erfolgt rekursiv. Bevor die Expansion der Hauptschaltung oder einer Teilschaltung abgeschlossen werden kann, müssen zuerst alle darin enthaltenen Teilschaltungen abgeschlossen sein. Ein Durchlauf zur Expansion einer Teilschaltung besteht aus den folgenden Schritten.

1. Alle Knoten der Teilschaltung werden expandiert, d.h. die formalen Knoten werden durch die aktuellen Knoten, die beim Aufruf der Teilschaltung angegeben wurden, ersetzt.
2. Alle Parameter der Teilschaltung müssen expandiert werden. Formale Parameter werden durch aktuelle Parameter ersetzt. Falls als aktueller Parameter ein Ausdruck angegeben wurde, wird dieser Ausdruck zur Definition des Parameters herangezogen.
3. Alle Funktionen und Tabellen der Teilschaltung werden expandiert. Auch hier müssen eventuell wieder formale Funktionen und Tabellen durch die entsprechenden aktuellen Parameter ersetzt werden. Bei den Ausdrücken, die die lokalen Funktionen der Teilschaltung definieren, sind die formalen Parameter und Funktionen einzusetzen.
4. Alle Zweige der Teilschaltung werden expandiert, d.h. die formalen Knoten werden durch die aktuellen Knoten ersetzt, in den definierenden Ausdrücken müssen die formalen Parameter, Funktionen und Tabellen ersetzt werden. Bei diesem Vorgang werden in der Regel statt Parametern entsprechende Ausdrücke (die konstant sein können) eingesetzt. Dieser Schritt muß in zwei Durchgängen bewerkstelligt werden, da ja bei der Definition eines Bauelements die Werte (z.B. Spannung) eines anderen Bauelements verwendet werden können.
5. Alle INITIAL-Anweisungen einer Teilschaltung werden expandiert.
6. Als letzter Schritt werden alle in der Teilschaltung verwendeten Teilschaltungen expandiert. Dabei muß überprüft werden, daß sich keine Teilschaltungen gegenseitig aufrufen (direkte oder indirekte Rekursion).