|
|
Содержание |
|
|
|
Стр. | |
|
|
Введение |
10 |
|
1 |
Исходные данные |
11 |
|
1.1 |
Анализ исходных данных |
13 |
|
2 |
Разработка алгоритма УПОКС |
15 |
|
2.1 |
Алгоритм работы блока кодирования |
15 |
|
2.2 |
Алгоритм работы блока декодирования |
17 |
|
3 |
Разработка структурной схемы УПОКС |
19 |
|
4 |
Разработка функциональной схемы УПОКС |
21 |
|
5 |
Разработка компонентов УПОКС |
27 |
|
5.1 |
Выбор системы автоматизированного проектирования ПЛИС |
27 |
|
5.2 |
Специфика конструирования и отладки на ПЛИС и SOPC |
28 |
|
5.3 |
Алгоритм декодирования синхросигнала |
30 |
|
5.4 |
Разработка компонента “Count” |
33 |
|
5.5 |
Разработка компонента “Gen_Adr” |
34 |
|
5.6 |
Разработка компонента “DFF” |
37 |
|
5.7 |
Разработка компонента “DFF_Block” |
37 |
|
5.8 |
Разработка компонента “OR” |
41 |
|
5.9 |
Разработка компонента “CHET_Err” |
43 |
|
5.10 |
Разработка компонента “priemnik” |
45 |
|
5.11 |
Разработка компонента “Coder” |
49 |
|
5.12 |
Разработка компонента “BC” |
52 |
|
5.13 |
Разработка компонента “Sborka_Coder” |
55 |
|
5.14 |
Расчет тактовой частоты |
58 |
|
5.15 |
Компиляция проекта в MAX+PLUS2 |
59 |
|
5.16 |
Программирование ПЛИС |
62 |
|
6 |
Экономическая часть |
63 |
|
6.1 |
Разработка и расчет сетевого графика |
63 |
|
6.2 |
Расчет себестоимости разработки |
71 |
|
6.2.1 |
Общие положения |
71 |
|
6.2.2 |
Расчет затрат на основные материалы |
72 |
|
6.2.3 |
Расчет затрат на изделия внешней поставки |
72 |
|
6.2.4 |
Транспортно-заготовительные расходы |
73 |
|
6.2.5 |
Расчет основной заработной платы |
74 |
|
6.2.6 |
Расчет резерва на отпуск |
75 |
|
6.2.7 |
Расчет средств по статье «Страховых взносов на основную заработную плату» |
76 |
|
6.2.8 |
Расчет отчисления на обязательное социальное страхование работников от несчастных случаев на производстве и профессиональных заболеваний |
76 |
|
6.2.9 |
Страховые взносы на резерв на отпуск |
77 |
|
6.2.10 |
Расчет амортизации ОФ |
77 |
|
6.2.11 |
Расчет стоимости средств, необходимых для оплаты договоров, командировочных и прочих прямых расходов |
77 |
|
6.2.12 |
Расчет средств по статье «Накладные расходы» |
78 |
|
6.3 |
Экономическая эффективность |
80 |
|
7 |
Безопасность и экологичность |
83 |
|
7.1 |
Анализ основных источников опасности |
83 |
|
7.2 |
Требования безопасности к рабочим помещениям |
83 |
|
7.3 |
Требования безопасности к производственному помещению |
85 |
|
7.4 |
Требования к обслуживающему персоналу |
86 |
|
7.5 |
Производственная санитария |
87 |
|
7.6 |
Дерево событий |
89 |
|
7.7 |
Экологичность проекта |
90 |
|
7.8 |
Пожарная безопасность при эксплуатации ЭВМ |
91 |
|
7.9 |
Оказание первой помощи при поражении электрическим током |
93 |
|
|
Заключение |
94 |
|
|
Перечень сокращений |
95 |
|
|
Список литературы |
96 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ А Описание компонента “Count” |
97 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Б Описание компонента “GEN_Adr” |
98 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ В Описание компонента “DFF” |
100 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Г Описание компонента “Or” |
101 |
|
|
ПРИЛОЖЕНИЕ Д Описание компонента “CODER” |
102 |
Введение
В настоящее время во всем мире развивается цифровая форма передачи сигналов: цифровая телефония, цифровое кабельное телевидение, цифровые системы коммутации и системы передачи, цифровые сети связи. Качество цифровой связи значительно выше, чем аналоговой, так как цифровые сигналы гораздо более помехоустойчивые: нет накопления шумов, легко обрабатываются, цифровые сигналы можно “сжимать”, что позволяет в одной полосе частот организовать больше каналов с высокой скоростью передачи и отличным качеством.
Цифровой сигнал – это последовательность импульсов. Общепринято импульсную последовательность представлять как чередование двух сигналов: 0 и 1. “Binary Digit” – “двоичная цифра”. Отсюда и пошло понятие бит, то есть одна позиция в цифровом сигнале есть 1 бит; это может быть либо 0, либо 1. восемь позиций в цифровом сигнале определяется понятием байт.
Передача информации производится путем посылки сообщений, которые, в свою очередь, передаются сигналами, способными распространятся в различных физических средах. В компьютерной технике сообщения обычно передаются с помощью электрических сигналов. если есть физическая возможность передать сигнал от источника к приемнику, то говорят, что между ними существует канал связи. Основными характеристиками канала связи являются надежность передачи информации и его пропускная способность, то есть скорость передачи информации по каналу.
1 Исходные данные на дипломное проектирование
1.1 Кодированный сигнал представляет собой последовательный код, передаваемый по информационной магистрали в виде слов фиксированной разрядности. Скорость передачи кодированного сигнала составляет 1 Мбит/с. Длительность передачи одного слова составляет 20 мкс. Каждое передаваемое слово условно содержит три части. Общий вид слов представлен на рисунке 1.1.
БЧ – бит четности
Рисунок 1.1
Первая часть содержит один из двух типов синхросигналов, предназначенных для декодирования вида передаваемой информации.
Вторая часть слова может содержать любой вид информации, представленной в виде шестнадцатиразрядного последовательного кода.
Для возможности поиска абонентом ошибки в передаваемой информации и повышения помехостойкости в слове передается бит четности, который должен принимать такое значение, чтобы сумма предшествующих шестнадцати разрядов слова, и бита четности была нечетной.
Синхросигнал (разряды 1 – 3) имеет длительность, составляющую три интервала передачи одного двоичного разряда. Синхросигналы двух типов представлены на рисунках 1.2 и 1.3.
|
|
|
|
Рисунок 1.2 – Синхросигнал первого типа |
Рисунок 1.3 – Синхросигнал второго типа |
Для повышения помехостойкости слова передаются по двум линиям “A” и “B”. Логическая ‘1’ кодируется как ‘1’ в разряде слова на линии “A”, ‘0’ – как ‘1’ в разряде слова на линии “В”. На рисунке 1.4 представлен примерный вариант передачи слова, содержащего синхросигнал первого типа, шестнадцатиразрядный код “1100011010010011” и бит четности ‘1’.
Рисунок 1.4 – Кодированный сигнал
1.2 Анализ исходных данных
1.2.1 Анализ исходных данных показал, что устройство приема и обработки кодированных сигналов является чисто цифровым устройством и должен реализовываться на базе цифровых интегральных микросхем.
Алгоритм работы устройства приема и обработки кодированных сигналов сравнительно простой и выполнение сложных математических операций не требуются, поэтому реализация устройства на микроконтроллере или микропроцессоре нецелесообразна и оптимальным решением является реализация на “жесткой логике”. Применение цифровых интегральных схем малой интеграции значительно увеличит массогабаритные характеристики устройства. Исходя из требований, предъявляемых к устройству приема и обработки кодированных сигналов, наиболее целесообразно использовать микросхемы программируемой логики – ПЛИС или базовые матричные кристаллы БМК.
ПЛИС широко используется для построения различных по сложности и по возможности цифровых устройств. ПЛИС представляет собой кристалл, на котором расположено большое количество простых логических элементов, которые изначально не соединены между собой. Соединение элементов осуществляется с помощью электронных ключей, расположенных в этом же кристалле. Этот процесс соединения называется программированием ПЛИС.
В БМК возможность такого программирования отсутствует. Такой недостаток существенно затрудняет возможность использования БМК для быстрого создания опытных образцов. С другой стороны использование ПЛИС при среднесерийном производстве по сравнению с БМК экономически не выгодно. Поэтому в целях наиболее быстрого получения опытного образца, устройство целесообразно проектировать на основе ПЛИС. На более поздних этапах проектирования устройства и при разработке новых устройств на основе УПОКС возможна замена микросхем ПЛИС на БМК [3].
Напряжение питания, поступающее на устройство приема и обработки кодированных сигналов, полностью соответствует режиму работу цифровых интегральных схем, поэтому разработка дополнительного стабилизированного источника питания не требуются.