4 Оформление расчетно – пояснительной записки

Страницы текста РПЗ и включенные в нее иллюстрации, таблицы и распечат­ки с ЭВМ должны соответствовать формату А4 по ГОСТ 9327. Допускается представле­ние иллюстраций, таблиц и распечаток с ЭВМ на листах формата A3.

Текст РПЗ выполняется одним из следующих способов: машинописным - через 1,5 интервала; с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ при этом высота букв, цифр и других знаков — не менее 1,8 мм (кегль не менее 12); рукописным с высотой букв не менее 3,5 мм. Допускаются выполнение РПЗ на обеих сторонах листа.

Текст РПЗ следует писать (печатать), соблюдая следующие размеры полей: левое не менее 30 мм, правое не менее 10 мм, верхнее не менее 15 мм, нижнее не ме­нее 20 мм.

Абзацы в тексте начинают отступом, равным пяти ударам пишущей машинки (15-17 мм).

Цифры и буквы необходимо писать четким почерком тушью, чернилами или пастой только одного цвета (черного).

Опечатки, описки и графические неточности допускается исправлять подчисткой или закрашиванием белой краской и нанесением на том же месте исправленного изображения от руки или машинописным способом.

Текст РПЗ должен быть кратким, четким и не допускать различных толкований.

При изложении обязательных требовании в тексте должны применяться слова "должен", "следует", "необходимо" и производные от них.

В

41

РПЗ должны применяться научно-технические термины, обозначения и опреде­ления, установленные соответствующими стандартами, а при их отсутствии - общепринятые в научно-технической литературе.

В тексте РПЗ не допускается (ГОСТ 2.105):

применять для одного и того же понятия различные научно-технические термины близкие по смыслу (синонимы), а также иностранные слова и термины при наличии рав­нозначных слов и терминов в русском языке;

сокращать обозначения единиц физических величин в головках и боковиках таблиц и в расшифровках буквенных обозначений, входящих в формулы;

применять сокращения слов, кроме установленных правилами русской орфогра­фии, пунктуации, а также соответствующими государственными стандартами;

использовать в тексте математический знак минус (-) перед отрицательными значениями величин. Вместо математического знака (-) следует писать слово "минус";

употреблять математические знаки без цифр, например (меньше или равно),(больше или равно),(не равно), также знаки № (номер), % (процент).

Если в РПЗ принята особая система сокращения слов или наименований, то расшифровку делают непосредственно в тексте при первом упоминании. Например "... нитевидный кристалл (НК)", после чего в дальнейшем можно пользоваться сокращением НК.

Условные буквенные обозначения величин, а также условные графические обозначения должны соответствовать установленным государственным стандартам. В тесте РПЗ перед обозначением параметра дают его пояснение.

Текст РПЗ разделяют на разделы, подразделы, которые, в свою очередь, могут состоять из пунктов и подпунктов.

Разделы должны иметь порядковые номера в пределах РПЗ, обозначенные арабскими цифрами без точки, например: ''1'', "2'' и т.д.

Подразделы должны иметь нумерацию в пределах каждого раздела. Номера подразделов состоят из номера раздела и подраздела, разделенных точкой. В конце номера подраздела не должна ставиться точка, например: 1.2 Разработка…

П

429

ункты нумеруют в пределах каждого подраздела. Номер пункта состоит из номе­ров раздела, подраздела и пункта, разделенных точками. В конце номера пункта точка не ставится, например: "1.1.2" (второй пункт первою подраздела первого раздела).

Содержащиеся в тексте пункта или подпункта различные перечисления (требования, указания, положения и т.д.) обозначают арабскими цифрами со скобкой, например:

1) …

2) …

3) …

Каждый пункт, подпункт и перечисление записывают с абзацного отступа.

Наименования разделов и подразделов должны быть краткими. Наименова­ние разделов записывают в виде заголовков (симметрично тексту) прописными буквами. Наименования подразделов записывают в виде заголовков (с абзацного отступа) строчными буквами (кроме первой прописной).

Переносы слов в заголовках не допускаются. Точку в конце не ставят. Если заголовок состоит из двух предложений, их разделяют точкой.

Расстояние между заголовком и текстом при выполнении машинописным способом должно быть равно 3 интервалам, а при выполнении рукописным способом 15 мм. Расстояние между заголовками раздела и подраздела - 2 интервала (10 мм).

Введение и заключение не нумеруют как разделы и записывают прописными буквами.

Страницы РПЗ следует нумеровать арабскими цифрами, соблюдая сквозную нумерацию по всему тексту РП3. Номер страницы проставляют в правом верхнем углу без точки в конце.

Титульный лист включают в общую нумерацию страниц РПЗ. Номер страни­цы на титульном листе не проставляют.

Иллюстрации и таблицы, расположенные на отдельных листах, распечатки с ЭВМ, содержание, введение, заключение включают в общую нумерацию страниц РП3.

Количество иллюстраций (чертежи, графики, схемы, диаграммы, фотоснимки) должно быть достаточным для пояснения излагаемого текста. Иллюстрации могут быть расположены как по тексту (возможно ближе к соответствующим частям текста), так и в конце его или даны в приложении.

В

43

се иллюстрации, если их в РПЗ более одной, нумеруют в пределах раздела арабскими цифрами. Номер иллюстрации состоит из номера раздела и порядкового номера иллюстрации, разделенных точкой, например: «Рисунок 1.1 – Схема …». Ссылки на иллюстрации в тексте РПЗ дают по типу: см. рисунок 1.1.

Допускается нумерация иллюстраций в пределах РПЗ.

Иллюстрации при необходимости могут иметь название и поясняющее данные (подрисуночный текст). Подрисуночный текст помещают между иллюстрацией и ее номером. Если в РПЗ только одна иллюстрация, ее нумеровать не следует и слово "Рисунок" под ней не пишут.

Цифровой материал, как правило, оформляют в виде таблиц. Над таблицей слева помещают слово "Таблица" с порядковым номером, напри­мер: "Таблица 1.2".

Таблицы следует нумеровать в пределах раздела арабскими цифрами.Номер таблицы состоит из номера раздела и порядкового номера таблицы в пределах данного раздела.

Таблица может иметь заголовок, который следует выполнять строчными буквами (кроме первой прописной) и помещать над таблицей посередине. Заголовок должен быть кратким и полностью отражать содержание таблицы.

При переносе части таблицы на ту или другие страницы заголовок (при его наличии) помещают только над первой частью (началом) таблицы, над последующими частя­ми пишут, например, "Продолжение таблицы 6.3".

В формулах и уравнениях в качестве символов следует применять обозначе­ния, установленные соответствующими государственными стандартами.

Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует приводить непосредственно под формулой в той же последовательности, в которой они даны в формуле, начиная с первого символа. Значения каждого символа и числового коэффициента следует давать с новой стро­ки. Первую строку пояснения начинают со слова "где" без двоеточия.

Уравнения и формулы следует выделять из текста в отдельную строку. Если уравнение не умещается в одну строку, оно должно быть перенесено после знака равенства (=) или после знаков плюс (+), минус (-), умножения (*), деления (:) или других математических знаков.

В

44

се формулы, уравнения, если их более одной в РПЗ, нумеруются арабскими цифрами в пределах раздела. Номер формулы, уравнения состоит из номера раздела и порядкового номера формулы, уравнения, разделенных точкой. Номер указывают с пра­вой стороны листа на уровне формулы в круглых скобках.

Ссылки в тексте на номер формулы дают в круглых скобках, например: "... в фор­муле (3.1) ...". Допускается сквозная нумерация формул, уравнений в пределах РПЗ.

Пример оформления формулы:

, (3.1)

где  - плотность, г/cm³

m – масса образца, г

v – объем образца, см³

Ссылки на источник выделяют двумя косыми чертами /1,2/. Номер ссылки совпадает с порядковым номером упоминания источников.

Описание источников осуществляется по правилам, определяемым ГОСТ 7.1. Ссылаться следует на документ в целом или его разделы и приложения. Ссылки на подразделы, пункты, таблицы и иллюстрации не допускаются.

При ссылках на стандарты и технические условия указывают только их обозначе­ние. При ссылках на другие документы указывают наименование документа. При ссылке на раздел или приложение указывают его номер и наименование, при повторных ссылках только номер.

Приложение оформляют как продолжение РПЗ на последующих ее листax.

Каждое приложение должно начинаться с нового листа (страницы) с указанием в правом верхнем углу первого листа слова "ПРИЛОЖЕНИЕ" прописными буквами и в технически обоснованных случаях иметь заголовок, который записывают симметрично тексту прописными буквами.

Приложения, как правило, выполняют на листах формата А4. Допускается прило­жения оформлять на листах формата A3, А4х3, А4х4, А2 и А1 по ГОСТ 2.301.

П

45

ри наличии в документе более одного приложения, их обозначают заглавными буквами русского алфавита, начиная с А, за исключением букв Ё, З, Й, О, Ч, Ь, Ы,Ъ, например: «ПРИЛОЖЕНИЕ А», «ПРИЛОЖЕНИЕ Б» и т.д.

Текст каждого приложения при необходимости разделяют на разделы, под­разделы и пункты, нумеруемые отдельно по каждому приложению.

Чертежи, схемы выполняют простым карандашом или черной тушью на листах чертежной бумаги стандартных форматов по ГОСТ 2.301 с рамкой и основной надписью ГОСТ 2.104. Разрешается выполнение схем с применением печатающих и графических устройств вывода ЭВМ.

Применяемые масштабы должны соответствовать ГОСТ 2.302.

Чертежные линии и шрифты должны выполняться по ГОСТ 2.303, ГОСТ 2.304.

Чертежи и схемы выполняют по правилам, изложенным в соответствующих стандартах ЕСКД.

Схемы алгоритмов и программ выполняются в соответствии с требованиями стандартов единой системы программной документации (ЕСПД) и других нормативно – технических документов.

На схемах наносится внешняя рамка и основная надпись (угловой штамп) с подписью автора и руководителя проекта, а также указывается название схемы, аббревиатура ВУЗа, индекс группы, сокращенное название курсового проекта (КП) или курсовой работы (КР), а также числовой номер зачетной книжки студента, выполнившего работу (ПРИЛОЖЕНИЕ Д).

Схема - это графический конструкторский документ, на котором показаны в виде условных изображений или обозначений составные части изделия и связи между ними.

Схемы предназначаются [3]:

- на этапе проектирования - для выявления (синтеза) структуры будущего изделия, его дальнейшей конструкторской проработки;

- на этапе производства - для ознакомления с конструкцией изделия, разработки технологических процессов изготовления и контроля;

- на этапе эксплуатации - для выявления неисправностей и правильного использования в процессе эксплуатации.

Правила выполнения и оформления схем регламентируют следующие стандарты ЕСКД:

• ГОСТ 2.701-84 “ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению”;

• ГОСТ 2.702-75 “ЕСКД. Правила выполнения электрических схем”;

• Г

  46

  ОСТ 2.708-81 “ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники”;

• ГОСТ 2.710-81 “ЕСКД. Обозначение буквенно-цифровые в электрических схемах”.

В стандартах установлены и используются следующие основные определения.

Элемент схемы - составная часть схемы, которая выполняет определенную функцию в изделии и не может быть разделена на части, имеющие самостоятельное назначение и собственные условные графические буквенно-цифровые обозначения (резистор, конденсатор, интегральная микросхема, транзистор и т.п.).

Устройство - совокупность элементов, представляющих единую конструкцию (блок, плата, набор транзисторов и т.п.).

Функциональная группа - совокупность элементов, выполняющих в изделии определенную функцию и не объединенных в единую конструкцию (усилитель, генератор и т.п.).

Функциональная часть - элемент, устройство или функциональная группа, имеющая строго определенное функциональное назначение.

Функциональная цепь - линия, канал, тракт определенного назначения (канал звука, тракт СВЧ и т.п.)

Линия взаимосвязи - отрезок линии на схеме, указывающий на наличие связи между функциональными частями изделия.

Линия электрической связи - линия на схеме, указывающая путь прохождения тока, сигнала и т.п.

Схемы в зависимости от изображаемых элементов и связей между ними подразделяют на следующие виды и типы (см. Таблицу 4.1).

Полный код схемы состоит из соответствующей буквы и цифры, например, Э3 - схема электрическая принципиальная.

С

47

труктурная схема определяет основные функциональные части изделия, их назначение и взаимосвязи. Структурная схема отображает принцип работы изделия в самом общем виде, а также дает наглядное представление о последовательности взаимодействия функциональных частей в изделии. Направление хода происходящих процессов обозначают стрелками на линиях взаимосвязи. Функциональные части на схеме изображают в виде прямоугольников или специальных условных графических обозначений. Наименование, типы и обозначения функциональных частей вписывают внутрь прямоугольников. При большом количестве функциональных частей допускается проставлять у прямоугольников их порядковые номера, которые наносят справа сверху. Поясняющие обозначения указывают на поле схемы в таблице произвольной формы. На схемах простых изделий функциональные части располагают в виде цепочки в соответствии с ходом рабочего процесса: в направлении слева направо. Рекомендуется основные цепи располагать горизонтально, а вспомогательные цепи - вертикально, или горизонтально, но в промежутках между основными цепями. На схеме допускается указывать поясняющие надписи и диаграммы, определяющие последовательность процессов во времени, а также параметры в характерных точках (величины токов, напряжений, формы и величины импульсов и др.). Эти данные помещают рядом с графическими обозначениями или на свободном поле схемы.

Таблица 4.1

Виды и типы схем

Вид схемы	Код	Тип схемы	Код
Электрические	Э	Структурные	1
Гидравлические	Г	Функциональные	2
Пневматические	П	Принципиальные	3
Кинематические	К	Соединений	4
Оптические	Л	Подключения	5
Вакуумные	В	Общие	6
Газовые	Х	Расположения	7
Автоматизации	А	Объединенные	0
Энергетические	Р
Комбинированные	С
Деления	Е

Ф

48

ункциональная схема служит для разъяснения процессов, протекающих в отдельных функциональных цепях изделия или в изделии в целом. Для сложного изделия разрабатывают несколько функциональных схем. Количество функциональных схем, степень их детализации и объем помещаемых сведений определяется разработчиком. На схеме изображают функциональные части изделия (элементы, устройства и функциональные группы) и связи между ними. Графическое построение схемы должно наглядно отражать последовательность функциональных процессов. Действительное расположение элементов и устройств может не учитываться. Отдельные функциональные части на схеме допускается изображать в виде прямоугольников. Части функциональной схемы с поэлементной детализацией выполняются по правилам выполнения принципиальных схем, а при укрупненном (в виде прямоугольников) изображении функциональных частей - по правилам структурных схем.

Принципиальная схема определяет полный состав элементов и связей между ними и дает детальное представление о принципах работы изделия. Электрические элементы на схеме изображают условными графическими обозначениями, начертание и размеры которых установлены в стандартах ЕСКД. Всем изображенным на схеме элементам и устройствам присваиваются условные буквенно-цифровые позиционные обозначения в соответствии с ГОСТ 2.710 - 81. Данные об элементах и устройствах, изображенных на схеме, записывают в перечень элементов. Допускается все сведения об элементах помещать рядом с их изображением на свободном поле схемы. Связь между условными графическими обозначениями и перечнем элементов осуществляется через позиционные обозначения. Перечень помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на листах формата А4 по ГОСТ 2.104 - 68.

При размещении перечня элементов на первом листе схемы его располагают над основной надписью (“штампом”) на расстоянии не менее 12 мм от нее. Продолжение перечня помещают слева от основной надписи, повторив заголовок таблицы.

Если перечень элементов выпускают в виде самостоятельного документа, то ему присваивают код, который состоит из буквы “П” и кода схемы, например, ПЭ3 - код перечня элементов к электрической принципиальной схеме.

Схемы изделий цифровой вычислительной техники выполняются в соответствии с ГОСТ 2.708 - 81; ГОСТ 2.701 - 84; ГОСТ 2.702 - 75; ГОСТ 2.721 - 74.

Условные графические обозначения (УГО) выполняются по ГОСТ 2.743 - 82.

49

5. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

1. Особенности синхронных автоматов

Математической моделью дискретного устройства является абстрактный автомат, определяемый как шестикомпонентный кортеж, или вектор [4 - 11]:

S = (Z, A ,W, δ, λ, a₁), (5.1)

у которого:

Z={z₁,…z_f…z_F} - множество входных сигналов автомата (входной алфавит);

A={a₁,…a_m…a_M} - множество состояний автомата (алфавит состояний);

W={w₁,…w_g…w_G} – множество выходных сигналов автомата (выходной алфавит);

δ : A х Z  A – функция переходов автомата, реализующая отображение D_δ A х Z на A. Другими словами, функция δ некоторым парам состояние - входной сигнал (a_m, z_f) ставит в соответствие состояние автомата a_s = δ (a_m, z_f), a_sA;

λ : A х Z  W – функция выходов, реализующая отображение D_ A х Z на W, которая некоторым парам состояние - входной сигнал (a_m, z_f) ставит в соответствие выходной сигнал автомата w_g = λ (a_m, z_f);

a₁A – начальное состояния автомата.

Под алфавитом здесь понимается непустое множество попарно различных символов. Элементы алфавита называются буквами, а конечная упорядоченная последовательность букв - словом в данном алфавите.

А

50

бстрактный автомат имеет один вход и один выход. Автомат работает в дискретном времени, принимающем целые неотрицательные значения t = 0,1,2,… В каждый момент t дискретного времени автомат находится в некотором состоянии a(t) из множества состояний автомата, причем в начальный момент времени t(0) автомат может находиться в начальном состоянии a(0) = a₁. В момент t, будучи в состоянии a(t), автомат способен воспринять на входе букву входного алфавита z(t) Z. В соответствии с функцией выходов он выдает в тот же момент времени t букву выходного алфавита w(t) = λ (a(t)_, z(t)) и в соответствии с функцией переходов перейдет в следующее состояние a(t +1) = δ (a(t)_, z(t)), причем a(t +1) A, а w(t)W. Смысл понятия абстрактного автомата состоит в том, что он реализует некоторое отображение множества слов входного алфавита Z в множество слов выходного алфавита W. Иначе, если на вход автомата, установленного в начальное состояние a₁, подавать буква за буквой некоторую последовательность букв входного алфавита z(0), z(1), z(2), … - входное слово, то на выходе автомата будут последовательно появляться буквы выходного алфавита w(0), w(1), w(2), … - выходное слово. Каждому входному слову соответствует определенное выходное слово, структура которого определяется функциями переходов и выходов.

Таким образом, на уровне абстрактной теории понятие "работа автомата" понимается как преобразование входных слов в выходные слова. Структурной моделью нулевого уровня абстрактного автомата является модель, представленная на рис. 5.1.

S

Z W

Рис. 5.1 Структурная модель абстрактного автомата

(нулевой уровень)

Чтобы задать конечный автомат S, необходимо описать все компоненты вектора S = (Z, A ,W, δ, λ, a₁), т.е. входной и выходной алфавиты и алфавит состояний, а также функции переходов и выходов. Среди множества состояний может быть выделено начальное состояния автомата a₁, в котором автомат находится в момент t = 0.

П

51

о способу организации автоматного времени все автоматы делят на два больших класса: синхронные автоматы и асинхронные автоматы. Для синхронных автоматов моменты времени, в которых фиксируются изменения состояния автомата, задаются специальным устройством - генератором синхронизирующих сигналов (синхросигналов). Генератор формирует синхронизирующие сигналы через определенные промежутки времени, длительность которых может быть постоянной или переменной. В асинхронных автоматах моменты перехода автомата из одного состояния в другое заранее не определены, так как их продолжительность целиком определяется временем переходных процессов, происходящих в автомате.

При реальной работе любого автомата необходимо учитывать такие негативные явления, которые получили название "гонки" или "состязания". Эти явления обусловлены ограниченным быстродействием различных физических элементов автомата, конечным временем распространения электрических сигналов по линиям связи, различной длиной линий связи. В синхронных автоматах борьба с такими негативными явлениями осуществляется путем выбора (определения) минимально возможного такта работы автомата. В асинхронных автоматах устранения гонок или состязаний добиваются специальными, весьма сложными, видами кодирования входных, выходных сигналов и внутренних состояний автомата.

Надежную работу автомата легче обеспечить, если его выполнить в виде синхронного автомата, однако максимальным быстродействием обладают асинхронные автоматы. В то же время основой всех синхронных автоматов являются асинхронные автоматы.

2. Общие принципы реализации управляющих автоматов

Известно два подхода к реализации логики управляющих автоматов (УА) - жесткая и гибкая логика управления.

Жесткая логика (схемная реализация логики управления) предусматривает реализацию множества состояний автомата блоком памяти (БП) на запоминающих элементах (элементы задержки, триггеры, регистры), а функции выходов и переходов формируются комбинационной схемой (логическим преобразователем). Алгоритм функционирования УА в этом случае полностью определяется схемой соединения его элементов.

Достоинством УА с жесткой логикой управления является максимально высокое быстродействие, определяемое используемой элементной базой. К недостаткам следует отнести большую трудоемкость проектирования, возрастание сложности структуры УА при усложнении алгоритма и отсутствие универсальности. Последнее свойство определяет, что УА проектируется под конкретную задачу и при малейшем изменении алгоритма работы устройство должно быть спроектировано заново. Ввиду этого подобная реализация УА получила также название специализированных УА.

Г

52

ибкая логика управления (программная реализация логики управления) предусматривает для реализации отдельных функций наличие хранимых программ, составленных из команд, каждая из которых, в свою очередь, включает одну или несколько элементарных операций. Принцип программного управления, используемый повторно для реализации отдельных сложных операций как последовательности элементарных микроопераций, получил название принципа микропрограммного управления. За счет увеличения затрат времени в таких УА достигается определенная универсальность, т.к. изменение алгоритма функционирования осуществляется частичной или полной заменой программы (или микрокоманд) без изменения структуры автомата. В свою очередь, использование стандартной структуры значительно ускоряет и облегчает процесс проектирования УА, причем усложнение алгоритма увеличивает лишь объем программы, практически не влияя на объем оборудования УА.