Вход

Групповой канальный интерфейс

Рекомендуемая категория для самостоятельной подготовки:
Дипломная работа*
Код 150594
Дата создания 2007
Страниц 94
Источников 6
Мы сможем обработать ваш заказ (!) 29 марта в 12:00 [мск]
Файлы будут доступны для скачивания только после обработки заказа.
2 270руб.
КУПИТЬ

Содержание

1. ВВЕДЕНИЕ
2. СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА
2.1. СРАВНЕНИЕ ПРОЕКТИРУЕМОГО ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА С ЦИФРОВОЙ ТРАНСПОРТНОЙ СЕТЬЮ КОМПАНИИ “МТУ-ИНФОРМ”
2.2. АНАЛИЗ РАЗЛИЧНЫХ ВАРИАНТОВ ПОСТРОЕНИЯ СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ ГКИ
3. ФУНКЦИОНАЛЬНО–ЛОГИЧЕСКАЯ СХЕМА БЛОКА ПРОЕКТИРУЕМОГО ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА
3.1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ, АРХИТЕКТУРА И СХЕМОТЕХНИКА БЛОКА ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА
3.2. СВЕРХЦИКЛОВАЯ СИНХРОНИЗАЦИЯ
4. ВЫБОР СХЕМО-ТЕХНОЛОГИИ ПРОЕКТИРУЕМОЙ БИС
4.1. КРАТКИЙ ОБЗОР СУЩЕСТВУЮЩИХ СХЕМО-ТЕХНОЛОГИЙ, ПРИМЕНЯЕМЫХ В ИНТЕГРАЛЬНЫХ СХЕМАХ
4.2. ВЫБОР СХЕМОТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ БИС
4.3. СХЕМЫ КМДП С ТРЕТЬИМ СОСТОЯНИЕМ
5. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СХЕМ БАЗОВЫХ ЯЧЕЕК ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
5.1. ЯЧЕЙКА НЕ (ИНВЕРТОР)
5.2. ЯЧЕЙКА ИЛИ-НЕ
5.3. ЯЧЕЙКА И-НЕ
5.4 ЭЛЕМЕНТЫ «И» И «ИЛИ»
5.5 ЯЧЕЙКА ПАМЯТИ
6. РАЗРАБОТКА ПРИНЦИПИАЛЬНОЙ СХЕМЫ ПРОЕКТИРУЕМОЙ БИС
6.1. РАЗРАБОТКА БИБЛИОТЕКИ ЭЛЕМЕНТОВ
6.2. ПРИНЦИПИАЛЬНЫЕ СХЕМ Ы БЛОКОВ ПРОЕКТИРУЕМОЙ БИС
7. КОНСТРУКТИВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО УСТРОЙСТВА
7.1. ОСНОВНЫЕ ТЕХНИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ КРИСТАЛЛА
7.2. НАЗНАЧЕНИЕ ВЫВОДОВ МИКРОСХЕМЫ
7.3. ЭЛЕМЕНТЫ ТОПОЛОГИИ
8. Разработка вопросов по экологии и безопасности жизнедеятельности
8.1. РАБОЧЕЕ МЕСТО ПРОЕКТИРОВЩИКА УСТРОЙСТВА УПРАВЛЕНИЯ КОММУТАЦИОННЫМ ПОЛЕМ ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
8.2. ДИСПЛЕЙ
8.3. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЕ ПОЛЯ И ИЗЛУЧЕНИЯ
8.4. ДЕЙСТВИЕ СВЕТА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
8.5. ВЛИЯНИЕ МИКРОКЛИМАТИЧЕСКИХ УСЛОВИЙ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА
8.6. ЗРЕНИЕ И КОМПЬЮТЕР
8.7. ОЧКИ ДЛЯ РАБОТЫ С КОМПЬЮТЕРОМ
8.8. БОЛЕЗНИ, ВЫЗВАННЫЕ ТРАВМОЙ ПОВТОРЯЮЩИХСЯ НАГРУЗОК
8.9. РАБОТА У ДИСПЛЕЯ И ПУТИ ЕЕ ОПТИМИЗАЦИИ (ВИДЕОЭРГОНОМИКА)
8.10. МЕБЕЛЬ ДЛЯ ОПЕРАТОРОВ ДИСПЛЕЕВ
8.11. ЗАКЛЮЧЕНИЕ
9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ БИС ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
9.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЗАКАЗНОЙ БИС
9.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
9.3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ БИС
9.4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
9.5. ВЫВОДЫ
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Фрагмент работы для ознакомления

Другие настаивают на расширении исследований причин заболеваний. А в это время тысячи работников, занятых на ЭВМ, ежегодно пополняют ряды заболевших. Только совместные усилия изготовителей вычислительной техники, медицинских работников и пользователей могут остановить распространение этих недугов.
Заболевания, обусловленные травмой повторяющихся нагрузок, включают болезни нервов, мышц и сухожилий руки. Наиболее часто страдают кисть, запястье и плечо (сегмент верхней конечности от туловища до локтя), хотя могут быть затронуты плечевая и шейная области. У операторов ЭВМ заболевание обычно наступает в результате непрерывной работы на неудобно или неправильно расположенной клавиатуре, например при чрезмерно высоком положении поверхности стола или плохо подогнанном под фигуру кресле.
В числе таких профессиональных заболеваний — тендовагинит, травматический эпикондилит, болезнь де Кервена, тендосиновит, синдром канала запястья.
Тендовагинит — воспаление и опухание сухожилий. Заболевание распространяется на кисть, запястье, плечо.
Травматический эпикондилит (теннисный локоть, лучеплечевой бурсит) — раздражение сухожилий, соединяющих мышцы предплечья и локтевой сустав.
Болезнь де Кервена — разновидность тендовагинита, при которой страдают сухожилия, связанные с большим пальцем кисти руки.
Тендосиновит — воспаление синовиальной оболочки сухожильного основания кисти и запястья.
Синдром канала запястья — ущемление медиального нерва руки в результате опухания сухожилия или синовиальной оболочки либо повторяющегося изгиба запястья.
Чтобы предупредить эти заболевания, необходимо тщательное выполнение всех рекомендуемых правил.
Оператор ЭВМ, прежде чем приступить к работе с компьютером, должен ответить на следующие вопросы:
— являются ли регулируемыми все конструктивные элементы рабочего кресла;
— не мешают ли опоры для рук работе на клавиатуре; — можно ли изменить высоту и расположение клавиатуры;
— как располагается верхний край экрана по отношению к глазам оператора;
— использует ли оператор для ответа на телефонные звонки специальную телефонную гарнитуру (укрепляемые на голове микрофон и наушники). Рекомендации операторам: — не работать на клавиатуре ЭВМ непрерывно более 30 минут;
— менять характер своей работы в течение дня;
— применять для разговоров по телефону гарнитуру, что позволяет во время телефонного разговора подняться с места;
— устраивать разминку перед продолжительной работой на клавиатуре и выполнять рекомендуемые упражнения для пальцев (см. приложения);
— если мерзнут руки, надевать легкие перчатки без пальцев;
— при первых признаках боли немедленно обращаться к врачу.
Рекомендации руководящему персоналу:
— организовать работу сотрудников таким образом, чтобы характер выполняемых операций изменялся в течение рабочего дня;
— оценить регулируемость рабочих мест операторов;
.— провести учебу персонала, сообщив о болезнях, связанных с работой на клавиатуре, и о важности их профилактики;
— содействовать тому, чтобы служащие не скрывали свои проблемы, связанные с работой на ЭВМ.
8.9. Работа у дисплея и пути ее оптимизации (видеоэргономика)
Визуальный канал ввода информации в мозг человека используется при работе с дисплеями. Передача информации при этом производится только в одном направлении — в мозг человека, при этом человек не может обходиться без постоянного зрительного контроля выполняемых действий.
Работа с дисплеем зачастую происходит в помещениях с искусственным освещением. Роль искусственного освещения в жизни современного общества неизмеримо велика. Свет лампы, создающий необходимые условия для функционирования органа зрения и, следовательно, обеспечивающий полноценную трудовую деятельность, фактически удлиняет период сознательного существования человека. Однако такое освещение должно обеспечивать правильную работу глаз и приближаться к оптимальным условиям зрительного восприятия в условиях естественного солнечного освещения. Только тогда возможны высокая производительность труда и качество продукции при наименьшем утомлении человека, в том числе при работе с дисплеями.
Как показали многочисленные научные исследования, при повышении освещенности рабочих мест от 100 до 1000 лк происходит рост производительности труда для работы средней трудности на 5—6%, а при очень трудной зрительной работе —на 15%. Как установили, например, сотрудники Ленинградского института охраны труда, рост освещенности от 70 до 700 лк увеличил производительность труда на обмотке стартеров электрических машин более чем на 100 %. Бесспорна роль количества и качества света для повышения качества продукции, безопасности на производстве. Большое влияние на психологический статус человека, работающего с компьютером, оказывает и спектральный состав излучений искусственных источников света. Принято различать теплые цвета (красный, оранжевый, желтый) и холодные (голубой, синий и фиолетовый). Кроме того, пульсация в излучении люминесцентных ламп приводит к появлению так называемого стробоскопического эффекта, искажающего восприятие двигающихся предметов и информацию на экране дисплея.
Выполнение приводимых ниже практических рекомендаций поможет снизить ваше утомление при работе с дисплеем.
При работе располагайтесь на расстоянии вытянутой руки от экрана; соседние дисплейные мониторы должны находиться от вас на расстоянии не менее 2 м 22 см.
Постарайтесь по возможности расположить экран дисплея немного выше уровня глаз. Это создаст разгрузку тех групп окологлазных мышц, которые напряжены при обычном взоре — вниз или вперед. Желательно, чтобы вечернее освещение территории (или стены) вокруг дисплея было синего или голубого цвета с яркостью, примерно равной яркости экрана. При дневном освещении также рекомендуется обеспечить голубой фон вокруг дисплея (окраска стен или обоев).
Для большего удобства на кресле следует расположить небольшую опору в поясничном изгибе позвоночника — продолговатую подушечку или валик.
После каждых 40 — 45 мин работы необходима физкультурная пауза — вращение глазами по часовой стрелке и обратно, простые гимнастические упражнения для рук (подробнее см. в приложении).
Помещение, где находятся компьютеры и видеомониторы, должно быть достаточно просторным, с постоянным обновлением воздуха. Минимальная площадь для одного видеомонитора составляет 9—10м'.
Недопустим визуальный контакт работника с другими мониторами или телевизионными экранами. На экране монитора не должно быть никаких бликов. Следует также избегать большой контрастности между яркостью экрана и окружающего пространства; оптимальным считается выравнивание яркости экрана и компьютера. Запрещается работа с компьютером в темном или полутемном помещении.
Как известно, у человека имеется как центральное (фотопическое), так и периферическое (скотопическое) зрение. Первое дает восприятие цветов и объектов малых размеров, второе — восприятие окружающего фона и крупных объектов. Центральное зрение требует больших яркостей, а периферическое, напротив, действует в сумерках и при полумраке. При работе с видеодисплеем основную роль играет именно центральное зрение, поэтому становится понятным необходимость достаточного освещения комнаты, где находится компьютер.
Близорукость, дальнозоркость и другие рефракционные нарушения должны быть полностью корригированы очками. При более серьезных отклонениях вопрос о возможности работы с видеотерминалами решают с участием врача-офтальмолога.
Работодатели уже в начале 1993 г. столкнулись с необходимостью соблюдения директив, касающихся минимальных требований к дисплеям, текст которых будет отражен в национальных законах.
Первый вопрос, который должен поставить перед собой работодатель, может быть сформулирован следующим образом: "Могу ли я гарантировать, покупая отдельные функциональные блоки системы, что рабочее место и условия работы будут соответствовать требованиям закона?" Второй вопрос связан с потенциальными различиями между требованиями, существующими в различных странах, при распространении директивы и установлении в связи с этим уровня требований, значительно более высокого, чем минимальные, указанные в директиве.
8.10. Мебель для операторов дисплеев
Рабочая мебель при работе с компьютером играет очень важную роль в создании оптимальных условий деятельности человека и снижении степени его утомления (рис. 6).
Отечественные кресла и стулья (ГОСТ 19.19.17.14) для работы с компьютером имеют подъемно-поворотный механизм, регулируемый наклон спинки, предусматриваемое изменение положения подлокотников, установленных на подвижных или неподвижных опорах. Отдельные модификации кресел и стульев снабжены подлопаточной опорой.
В моделях ряда иностранных фирм ("Редифон", "Тошиба", "Никоя электроник", "Нокия дата", "Кон-с Берг" и т.д.) также предусмотрены измененные параметры отдельных компонентов конструкции кресла оператора у дисплея. Однако эти модели имеют ряд недостатков.
Рис.8.2.
Например, кресло фирмы "Редифон" оснащено четырьмя шарнирными опорами, позволяющими оператору без особых усилий перемещаться в пределах рабочего места, легко поворачиваться вокруг вертикальной оси. Можно изменять высоту кресла с учетом роста оператора. Кресло полужесткое, глубина сиденья неизменяема, что не позволяет учитывать длину бедра оператора, а соответственно и распределение нагрузки на основные опорные поверхности (седалищные бугры, бедра).
Полная свобода перемещения по поверхности пола и вертикальный поворот кресла требуют от оператора постоянной его фиксации за счет статического напряжения мышц голени, стопы, бедра; это вызывает их быструю утомляемость, требует дополнительных нецелесообразных энерготрат, что, в свою очередь, снижает общую работоспособность и является серьезным неудобством.
Низкая и чрезвычайно свободная спинка создает дополнительную опору только для поясничного отдела позвоночника, при этом другие мышечные группы спины находятся в постоянном напряжении. В результате наступает быстрая утомляемость, развиваются профессиональные патологические изгибы позвоночника (грудной гиперкифоз, уплощение шейного лордоза) и формируются сколиозы — изгибы в сторону. Отсутствие подлокотников вынуждает оператора держать в постоянном напряжении мышцы, поднимающие пояс верхних конечностей; такую же нагрузку в течение всего рабочего дня испытывают мышцы — сгибатели плеча, локтевого сустава.
Таким образом, конструкция кресла фирмы "Редифон" не учитывает ни статичности позы оператора, ни соответствующего статического режима работы практически всех мышц тела человека, за исключением предплечья. Это существенно влияет на утомляемость оператора в целом, снижает общую работоспособность и внимание, что в итоге сказывается на производительности труда и конечном результате работы. Единственным достоинством конструкции кресла данной фирмы является изменяемая высота его сиденья.
Кресло фирмы "Тошиба" практически не создает дополнительных опор для различных частей тела. Оператор весь рабочий день производит мышечные усилия преимущественно статического характера, приводящие к быстрой утомляемости, необоснованным энергозатратам и в конечном итоге к снижению производительности труда.
Согласно проспекту фирмы "Нокия", поставляющей универсальные видеодисплеи, трудно полностью судить о конструкции кресла оператора. Однако из предлагаемого проспекта и фотографий можно заключить, что кресло позволяет изменять глубину сиденья и его высоту, отделано воздухопроницаемой тканью, но отсутствие подлокотников заставляет оператора создавать дополнительную опору для локтевых суставов и предплечий на области бедер, что является далеко не лучшим вариантом конструкции кресла. Недостаточная профилизация спинки не учитывает индивидуальных особенностей строения и формы поясничного отдела позвоночного столба. Поза, которую приняла на рабочем месте оператор, ясно показывает ее напряженность, что с течением времени будет вызывать быструю утомляемость всего организма.
Рассмотренные конструкции рабочего кресла оператора не учитывают равномерности распределения сил тяжести звеньев тела на опорные поверхности и ведут к статическому напряжению больших мышечных групп, что отрицательно сказывается на работе оператора и ведет к профессиональным заболевания. Все это дает основание для разработки нового, универсального кресла, позволяющего оператору свободно, без затраты излишних сил производительно трудиться в течение всего рабочего времени.
8.11. Заключение
Итак, четко установлена главная угроза здоровью операторов дисплеев — это неподвижность, статичность позы и глазных мышц, особенно нуждающихся в динамическом режиме работы. Это требует создания специального двигательного режима для тех, кто трудится на ЭВМ. Кроме того, необходимо снять влияние низкочастотных полей, создаваемых вокруг экрана, а также высокочастотных компонентов излучений при сканировании электронного луча по экрану дисплея.
Во ВНИИФКе предложена двухкомпонентная схема послетрудовой реабилитации операторов, работающих с электронными дисплеями. На первом этапе реабилитации используется комплекс динамических упражнений для внутриглазных и цилиарных мышц по оригинальной методике с применением специальных глазных тренажеров. На втором этапе реализуется нетрадиционный путь общефизической тренировки и процесса "вхождения" в работу с дисплеем после отдыха, связанного. с выполнением упражнений для глазных мышц. Общефизическая тренировка осуществляется в аэробном режиме на специальных спортивно-гимнастических тренажерах. В их конструкцию входят нагрузочные устройства (беговая дорожка, велотренажер и т.п.), соединенные с ПК (персональный компьютер) особым электронным блоком сопряжения, что позволяет управлять создаваемой на экране дисплея игровой, спортивной, развлекательной ситуацией.
Двухкомпонентная схема послетрудовой реабилитации обеспечивает высокий оздоровительный эффект.
9. ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ РАЗРАБОТКИ БИС ГРУППОВОГО КАНАЛЬНОГО ИНТЕРФЕЙСА ЦИФРОВОЙ СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ
9.1. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ЗАКАЗНОЙ БИС
Увеличение степени интеграции ИС приводит к их функциональной специализации и затратам на разработку. Это приводит к тому , что заказные БИС обычно производятся малыми партиями по специальному заказу, поэтому такие БИС являются очень дорогими, по сравнению с серийными, так как требуют тех же затрат на разработку, при намного меньшем числе БИС в серии. Кроме этого высокая степень функциональной специализации таких БИС требует от проектировщика глубоких специальных схемотехнических знаний. Но при использовании серийных интегральных схем их количество в проектируемом устройстве составляло бы несколько десятков, что существенно снизило бы надежность, увеличило бы количество потребляемой энергии, потребовало бы намного большей площади, при тех же реализуемых функциях; и в итоге оказалось бы экономически нецелесообразным. Поэтому было решено строить интерфейс в виде одной заказной БИС.
9.2. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА СТРУКТУРНОЙ СХЕМЫ
Выбор оптимального строения структурной схемы БИС интерфейса в наибольшей степени зависит от выбора оптимальных условий формирования уплотненного временного канала.
Проведем сравнение этих условий по следующим критериям:
по числу функций, выполняемых блоками интерфейса;
по внутренней частоте;
по стоимости реализации интерфейса;
по рациональному использованию оперативной памяти.
Рассмотрим три способа выделения и вставки каналов:
1 - традиционный;
2 – реализованный в прототипе;
3 – с параллельной шиной.
Традиционный способ состоит в выделения (или вставки) одного уплотненного по времени канала из 64х входящих групповых каналов простым извлечением его из всеобщего потока посредством увеличения (или уменьшения) числа интерфейсом. Этот способ невыгоден, так как с увеличением числа интерфейсов увеличивается количество коммутаторов.
Это приводит к увеличению объема обработки, выполняемого коммутатором и увеличением тактовой частоты в два, четыре, восемь раз по сравнению с данной. А это приводит к тому, что уменьшается количество операций выполняемых отдельными блоками коммутатора и усложняется схемотехника всего устройства в целом.
Способ, реализованный в прототипе, заключается в выделении и вставке 16 го служебного канала если тактовая частота совпадает со станционной частотой. Этот способ хоть и позволяет устранить некоторые сложности схемотехнического плана, но не решает всей проблемы в целом, т.к. не всегда эти частоты совпадают и на выравнивание приходится применять более сложную аппаратуру.
В качестве оптимального выбран 3ий способ. Этот способ подразумевает выделение 16 го канала из внутренней оперативной памяти, в которую записываются каналы, которые пришли ранее синхросигнала (нулевого канала). Все это позволяет в некотором виде снизить себестоимость устройства в целом.
9.3. ОБОСНОВАНИЕ ВЫБОРА ТЕХНОЛОГИИ ПОСТРОЕНИЯ БИС
К разрабатываемой БИС интерфейса предъявляются следующие требования, которые позволяют более плодотворно вести работу по созданию данного устройства:
возможность интегрирования в существующие цифровые системы передачи данных (в частности построение одно- и многозвенных систем на основе разрабатываемой БИС);
простота управления;
невысокая стоимость.
Для обеспечения возможности интегрирования в существующие цифровые системы необходимо применять стандартные схемотехнологии построения БИС, обладающие широкой распространенностью. Следовательно, для своей реализации разрабатываемое устройство требует определенные промышленные наработки различных технологий. На современном этапе производительность той или иной технологии не может быть измерена только количеством элементов (чаще всего транзисторов) на единице площади, как это часто делается для интегральных схем. Логическая функция (И-НЕ или ИЛИ-НЕ) реализованная по одной технологии необязательно эквивалентна по количеству элементов соответствующей логической функции реализованной на основе другой технологии, поэтому число элементов на единицу площади не является основным критерием сравнения технологий. В этом случае важны и другие характеристики БИС реализованных на основе разных технологий, отражающие их функциональные возможности, способы реализации логических функций.
От других типов БИС, заказные интегральные схемы отличаются следующими своими свойствами:
Большая степень интеграции;
Меньшая функциональная гибкость;
Аппаратная поддержка выполняемых команд.
Все эти и некоторые другие свойства позволяют реализовывать на них сложные алгоритмы обработки цифровых сигналов при относительно низких затратах.
Таким образом, использование заказной БИС, реализованной на отработанной технологии производства, существенно уменьшит ограничения на сложность реализации интерфейса при относительно низких затратах на производство.
Выбор технологии производства БИС производится методом анализа иерархий. Варианты, которые были рассмотрены, представлены в таблице 9.1.
Таблица 9.1
Возможные варианты технологий производства заказной БИС
Технология Краткое описание (реализуемая базовая функция) ТТЛ(Ш) Биполярная (И-НЕ) ЭСЛ Биполярная (ИЛИ-НЕ) NМДП МДП с n-каналом (И-НЕ и ИЛИ-НЕ) КМДП Комплиментарная МДП (И-НЕ и ИЛИ-НЕ) При заполнении таблиц использовалась шкала относительной важности, приведенная в таблице 9.2.
Таблица 9.2
Шкала относительной важности
Интенсивность относительной важности определение 1 равная важность 3 умеренное превосходство 5 сильное превосходство 7 значительное превосходство 9 очень сильное превосходство 2,4,6,8 промежуточные суждения
Выбор производится по следующим критериям:
Быстродействие;
Помехоустойчивость;
Потребляемая мощность;
Площадь, занимаемая на кристалле;
Совместимость (возможность интеграции БИС, построенной по данной технологии, с БИС, построенными по другой технологии);
Стоимость.
На основании этих данных были составлены 7 матриц: матрица попарных сравнений для критериев, по которой определяется наиболее важный (таблица 9.3) ,6 матриц попарных сравнений альтернатив по отношению к каждому критерию (таблицы 9.4, 9.5, 9.6, 9.7, 9.8, 9.9).
В матрицах приняты следующие обозначения:
Xi - локальный приоритет, определяемый по формуле : Xi=,
- сумма по столбцу .
A - вариант реализации на ТТЛ(Ш),
B - вариант реализации на ЭСЛ,
C - вариант реализации на nМДП,
D - вариант реализации на КМДП.
Таблица 9.3

1
2
3
4
5
6

Xi 1.Быстродействие
1
1/5
3
1/3
1/7
3
0,66
0,07 2.Помехоустойчивость
3
1/5
3
1
1/7
3
0,96
0,11 3.Потребление
1/3
1/7
1
1/3
1/5
3
0,46
0,05 4.Площадь
7
3
5
7
1
7
4,15
0,45 5.Совместимость
5
1
7
5
1/3
5
2,58
0,28 6.Стоимость

1/3
1/5
1/3
1/3
1/7
1
0,32
0,04
(
9,13
1,00 Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=6; СС=1,2
(il = ( Xi * ( yij = 1,17 + 1,33 + 0,96 + 1,54 + 0,88 + 0,88 = 6,76; (9.3)
ИС = (6,76 - 6)/(6 - 1) = 0,152;
ОС = 0,152/1,2 = 0,127.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.4
Быстродействие

A
B
C
D

Xi A 1 1/5 3 3 1,16 0,19 B 5 1 7 7 3,96 0,65 C 1/3 1/7 1 1/2 0,39 0,07 D 1/3 1/7 2 1 0,56 0,09 ( 6,07 1,00 Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:

ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 1,27 + 0,97 + 1,04 + 0,92 = 4,20; (9.3)
ИС = (4,2 - 4)/(4 - 1) = 0,067;
ОС = 0,067/0,9 = 0,074.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.5
Помехоустойчивость

A
B
C
D

Xi A 1 5 1 1/3 1,14 0,21 B 1/5 1 1/5 1/7 0,48 0,09 C 1 5 1 1/3 1,56 0,29 D 3 7 3 1 2,20 0,41 ( 5,37 1,00
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 1,09 + 0,90 + 1,09 + 0,96 = 4,04; (9.3)
ИС = (4,04 - 4)/(4 - 1) = 0,013;
ОС = 0,013/0,9 = 0,014.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.6
Потребление

A
B
C
D

Xi A 1 5 1/5 1/7 0,61 0,09 B 1/5 1 1/7 1/9 0,24 0,04 C 5 7 1 1/3 1,85 0,29 D 7 9 3 1 3,71 0,58 ( 6,41 1,00 Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:

ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 1,19 + 0,88 + 1,26 + 0,92 = 4,25; (9.3)
ИС = (4,25 - 4)/(4 - 1) = 0,083;
ОС = 0,083/0,9 = 0,092.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.7
Площадь

A
B
C
D
Xi A 1 5 3 5 0,99 0,21 B 1/5 1 1/3 1/2 0,24 0,05 C 1/3 3 1 3 2,03 0,43 D 1/5 2 1/3 1 1,47 0,31 ( 4,73 1,00
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 1,07 + 0,99 + 0,75 + 1,24 = 4,05; (9.3)
ИС = (4,05 - 4)/(4 - 1) = 0,017;
ОС = 0,017/0,9 = 0,019.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.8
Совместимость

A
B
C
D

Xi A 1 5 1/3 1/5 0,76 0,13 B 1/5 1 1/7 1/9 0,24 0,04 C 5 7 1 1/2 2,41 0,41 D 3 9 2 1 2,47 0,42 ( 5,88 1,00 Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 1,19 + 0,88 + 1,08 + 0,94 = 4,09; (9.3)
ИС = (4,09 - 4)/(4 - 1) = 0,03;
ОС = 0,03/0,9 = 0,033.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Таблица 9.9
Стоимость

A
B
C
D

Xi A 1 3 5 6 3,08 0,56 B 1/3 1 3 4 1,41 0,26 C 1/5 1/3 1 2 0,60 0,11 D 1/6 1/4 1/2 1 0,38 0,07 ( 5,47 1,00
Рассчитаем отношение согласованности по следующей формуле:
ОС = ИС/СС, где (9.1)
ИС = ((il - n)/(n - 1); (9.2)
n=4; СС=0,9
(il = ( Xi * ( yij = 0,95 + 1,19 + 1,04 + 0,91 = 4,09; (9.3)
ИС = (4,09 - 4)/(4 - 1) = 0,03;
ОС = 0,03/0,9 = 0,033.
ОС<0,2; следовательно, оценки пересматривать не надо.
Глобальный приоритет для каждой альтернативы вычисляется как сумма произведений локальных приоритетов на соответствующий весовой коэффициент. Глобальные приоритеты приведены в таблице 9.10, из которой видно, что наибольший приоритет у варианта реализации БИС коммутации с использованием КМДП технологии.
Таблица 9.10
1
2 3 4 5 6 Глобальный
Приоритет Вес 0,07 0,11 0,05 0,45 0,28 0,04 ТТЛ(Ш) 0,19 0,21 0,09 0,21 0,13 0,56 0,19 ЭСЛ 0,65 0,09 0,04 0,05 0,04 0,26 0,09 пМДП 0,07 0,29 0,29 0,43 0,41 0,11 0,33 КМДП 0,09 0,41 0,58 0,31 0,42 0,07 0,39
Выводы: С помощью метода анализа иерархий проведено сравнение следующих типов технологий производства БИС по следующим критериям: 1) быстродействие; 2) помехоустойчивость; 3) потребляемая мощность; 4) площадь, занимаемая на кристалле; 5) совместимость; 6) стоимость. Предпочтение отдается технологии КМДП. В таблице 9.3. приведена матрица сравнения критериев. Наибольший локальный приоритет у критерия «площадь». По данным таблицы 9.9 локальный приоритет пМДП технологии превалирует над локальными приоритетами других технологий, но в других случаях локальный приоритет КМДП выше. Конечным этапом сравнения является синтез глобальных приоритетов. Наибольший глобальный приоритет имеет КМДП технология, она и будет использоваться для реализации заказной БИС интерфейса.
9.4. РАСЧЕТ ОСНОВНЫХ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПОКАЗАТЕЛЕЙ
9.4.1 РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ НАДЕЖНОСТИ
При расчете определим следующие показатели:
наработка на отказ Т [ч];
вероятность безотказной работы за год (8760 часов).
T=1/ ( , где (— интенсивность отказов устройства;
, где (i — интенсивность отказов i-го элемента;
Рбр(t = 8760) = е - (t = e - (8760. (9.4)
Расчет интенсивности отказов элементов приведен в таблице 9.11.
Таблица 9.11
Наименование
Элемента Количество k Интенсивность отказов одного
элемента (i ,1/ч Интенсивность отказов всех элементов k*(i ,[1/ч] Интегральная схема 1 10-6 1*10-6 Итого 1 (=10-6 ( = 10-6 [1/ч];
T = 1/ ( = 1/10-6 = 106 [час];
Время наработки на отказ производители различных электронных компонентов стараются сделать как можно больше, для того чтобы при интегрировании этих компонентов в одном устройстве (на одной печатной плате) время наработки на отказ тоже было бы большим (при интеграции п компонентов время наработки на отказ уменьшается приблизительно в п раз). И поэтому время наработки на отказ данной БИС составляет около 114 лет, т.е. намного больше срока морального старения.
Рбр(t = 8760) = е - (t = e - (8760 ( 0,991.
9.4.2 РАСЧЕТ СЕБЕСТОИМОСТИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ БИС
БИС изготовлена на основе кремниевого кристалла по технологии КМДП. Себестоимость БИС равна: СБИС = П + Скр+ З+ ЦР + ОЗР, где
П — стоимость покупных деталей (корпус, проводники и т.д.);
Скр — себестоимость изготовления кристалла ИС;
З — расходы на основную заработную плату;
ЦР — цеховые расходы;
ОЗР — общезаводские расходы.
1. Рассчитаем стоимость покупных изделий П.(Цены на компоненты сведены в таблицу 9.12.)
Таблица 9.12
Наименование
Элемента Тип Количество,
шт. Цена за
Единицу, $ Сумма ,
$ Кристалл Кремниевый 1 0,02 0,02 Корпус 2123.40 - 1 1 0,05 0,05 Проводники 40 0,004 0,16 Изготовление фотошаблона ИС Площадь, см2 Цена за
См2, $ 3,5 0,02 0,07 Итого 0,3
2. Себестоимость изготовления кристалла ИС.
Расходы на зарплату:
Плотность компоновки (факт =498/3,5=142,28 эл/см2, а (норм = 75 эл/см2.
Определим коэффициент пересчета Кпересч.= (факт / (норм = 142/75 = 1,9
Расценок на 1 см2:
Рц =0,8*Рд+ (Рц ; Pд = 0,1руб/см2
(Рц = Рд*0.2* Кпересч
Рц = 0,8*0,1+0,1*0,2*1,9 = 0,12 руб/см2
Расходы на зарплату (без учета расходов на социальные нужды):
Зкр1= Рц1* Sкр=0,5 * 3,5= 1,75 руб.
Расходы на зарплату (с учетом расходов на социальные нужды +41%):
Зкр= 1,41 * Рц1* Sкр= 1,41 * 0,5 * 3,5= 2,47 руб.
Себестоимость изготовления кристалла ИС:
Скр = Зкр + М + Н, где Н — накладные расходы
Н=2,2* Зкр=2.2*2,47=5,43 руб.
Скр=2,47 + 2,38 + 5,43 = 10,28 руб.
3. Расчет расходов на зарплату при изготовлении БИС.
Трудоемкость работ:
подготовка кристалла к фотолитографии tпф.=Sкр * 10 сек/см2 = 3,5 * 10 = 350 сек = 0,01 ч;
непосредственно процесс фотолитографии и формирования элементов tфл.=Sкр* 5 ч/см2= 3,5*5 = 17,5ч;
пайка внешних выводов tпвв.=Sкр*1сек/10см2= 3,5/10 = 0.35сек =0,0001ч;
проверка работоспособности и настройка tпрн.=Sкр*10мин/10см2= 3,5*10/10 = 3,5мин= 0,06ч;
промывка и лакировка корпуса tплк.=Sкр*4мин/10см2=3,5*4/10=1,4мин = 0,02ч.
Рассчитаем расходы на зарплату при изготовлении блока. Результаты можно свести в таблицу (см. таблица 9.13)
Таблица 9.13
Виды работ Трудоемкость
нормо-час Разряд работы Часовая ставка
руб./ч Расходы на зарплату руб. 1.Подготовка кристалла
0,01
2
2,032
0,02032 2.Фотолитография
17,5
3
0,010
0,175 3.Пайка
0,0001
3
0,010
0,00001 4.Проверка
0,06
4
6,689
0,40134 5.Промывка и лакировка
0,02
2
2,188
0,04376 Итого: 0,65
4. Цеховые накладные расходы на изготовление устройства; примем коэффициент увеличения равным 2,7 (среднеотраслевой коэффициент):
ЦР = 2,7* Зустр = 2,7*0,65 = 1,76 руб.
5. Общезаводские накладные расходы на изготовление устройства; примем коэффициент увеличения равным 1,3 (среднеотраслевой коэффициент):
ОЗР = 1,3* Зустр = 1,3*0,65 = 0,84руб.
Себестоимость изготовления разрабатываемой БИС:
П = 0,3*6,05 = 1,82 руб.
СБИС = П + Скр + Зустр + ЦР + ОЗР= =1,82+10,28+0,65+1,76+0,84 =15,35 руб.
Расчет оптовой цены:
Цопт = СБИС (1 + (/100)=15,35 (1+0,15) = 17,65 руб.
9.5. ВЫВОДЫ
Основываясь на вышеприведенных фактах, было выбрано использование заказной БИС на основе КМДП технологии. Как видно из экономического расчета такая БИС обладает достаточно низкой себестоимостью и хорошими показателями надежности, что очень важно при использовании данной БИС в системах общего пользования, таких как городские телефонные сети, работающих круглые сутки.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В результате проведенной работы спроектирована интегральная схема высокой степени интеграции, построенная на основе технологии КМДП, которая предназначена для функционирования в абонентских подсистемах связи. Разработанная интегральная схема позволяет осуществить Преобразование канала ИКМ-1920 в 64 групповых канала передачи данных ИКМ-30/32 (Е1), что позволяет интегрировать разработанную интегральную схему в существующие системы связи без дополнительных технических преобразований. Интегральная схема также позволяет ответвлять требуемое количество каналов из одного потока информации . Приведенные расчеты показывают соответствие разработанного устройства требованиям технического задания.
С экономической точки зрения спроектированная интегральная схема получилась относительно дешевой и потенциально конкурентоспособной. Приведенные технико-экономические расчеты показывают, что интегральная схема получилась высоко надежной и ее можно рекомендовать к использованию в сетях, работающих круглосуточно.
Проведенный патентный поиск показывает, что данная интегральная схема является «патентно-чистой», т.е. на данный момент нет патента на аналогичное устройство, что также способствует продвижению данной рынке.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Калиш Г.Г. Основы вычислительной техники. - М.: Высшая школа, 2000. – 271 с.
2. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. – М.: АВ, 1996. – 560 с.
3. Семененко В.А. Справочник по электронной вычислительной технике. - М.: Машиностроение, 1993. – 223 с.
4. Соловьев В.В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. – М: Горячая линия – Телеком, 2007. – 636 с.
5. Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. – Санкт-Петербург: Издательство «Питер», 2007. – 509 с.
6. Брайант Р. Компьютерные системы: архитектура и программирование. – М.: Издательство BHV, 2005. – 1104 с.
91
БЛОК
ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗА-ЦИИ
БЛОК
ТАКТОВОЙ СИНХРОНИ-ЗАЦИИ
БУФЕР
ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИ-ЗАЦИИ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
2,048 Мбит/с
Шины обмена
Рис.2.2. Структурная схема
БЛОК
ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
БЛОК
ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
Исходящие групповые
каналы
Шина обмена
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
Групповой
канальный
интерфейс
Комму-татор
Групповой
канальный
интерфейс
Исходящие групповые
каналы
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
2,048 Мбит/с Шины обмена
Исходящий групповой тракт
БЛОК ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
БЛОК ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
БУФЕР ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИКМ
МУЛЬТИПЛЕКСОР / ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР
Рис.2.4.
2,048 Мбит/с
16,384 Мбит/с
Шины обмена
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
Шина обмена с внешним контроллером управления
ФОРМИРОВАТЕЛЬ ИКМ
МУЛЬТИПЛЕКСОР / ДЕМУЛЬТИПЛЕКСОР
БЛОК ТАКТОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
БЛОК ЦИКЛОВОЙ СИНХРОНИЗАЦИИ
УСТРОЙСТВО УПРАВЛЕНИЯ
2,048 Мбит/с
16,384 Мбит/с
Шины обмена
Шина обмена с внешним контроллером управления
Рис.2.5.
ИКМ
З / С
A
DI
M X
D
C
ИКМ
M X
DO
ЗУ
D
C
D
C
A
D1
D2
СЧ3
R
R
ЦСИАТС
∆φ
СЧ1
ПЗУ
ЦСИАб
ТИАТС
ДШ
∆φ
СЧ4
ТИАб
+ –
ТИ
+1
ИКМ
СЧТИ
=512
+1
СЧВЫХ
РГ
R
R
&
&
&
ДШ
СЧВХ
1
ЦСС
–1
R
НЕТ
СИНХР.
+1
НЕТ
СИНХР.
=NВХ
=NВЫХ
ПУСК
СЧТИ +1
ЦССЧ=1
ЦССЧ=1
ЦССН=1
Сброс
СЧТИ
Блокировка
Сброса СЧТИ
СЧТИ +1
СЧТИ =256
СЧТИ =256
нет
нет
нет
нет
СЧВХ +1
СЧВЫХ +1
СЧВХ =NВХ
СЧВЫХ =NВЫХ
нет
нет
СЧВЫХ =0
СЧВХ =0
Разблокировка
Сброса СЧТИ
Есть
Синхр.
Нет
Синхр.
ТИ
R /
R
Схема однократного сброса с самоблокировкой
СЧТИ
Вход
ИКМ
РГ
256
256
Разблокировка
ДШ
ЦССН
ЦССЧ
&
CЧВХ
124
CR
1
&
124
CR
&
1
CЧВЫХ
1
&
1
Флаг Ц =
зел.(есть
Ц синхр.)
СЧТИ+1
нет
СЧТИ=16
нет
СЦСС=1
СЧТИ=NСЦ
Блокировка
установки СЧТИ
СЧТИ+1
нет
СЧТИ=NСЦ
СЦСС=1
СЧВЫХ СЦ +1
СЧВХ СЦ +1
СЧВЫХ СЦ=NВЫХ СЦ
СЧВХ СЦ=NВХ СЦ
СЧВХ СЦ =0
СЧВЫХ СЦ =0
Разблокировка
установки СЧТИ
Есть СЦ
синхр.
Нет СЦ
синхр.
Схема однократной установки с самоблокировкой
Вход
ИКМ
ТИ
УСТ
УСТ
СЧТИ
РГ
N16
Разблокировка
NСЦ
ДШ
&
СЦСС
CЧВХ
CR
124
&
CR
124
CЧВЫХ
&
1
Рис. 4.6. Схема ИЛИ-НЕ
Рис. 5.3. Ячейка ИЛИ-НЕ на два входа
Ошибка! Ошибка внедренного объекта.
Рис. 6.7. Схема мультиплексора
- Al
- Si
Активная
область
N+
N+
Р+
Р+
Активная
область
N++
Р+
N++
Активная
область
«Земля»
Вход
Адрес
Питание
Выход
Рис 8.1

Список литературы [ всего 6]

1. Калиш Г.Г. Основы вычислительной техники. - М.: Высшая школа, 2000. – 271 с.
2. Шафрин Ю.А. Основы компьютерной технологии. – М.: АВ, 1996. – 560 с.
3. Семененко В.А. Справочник по электронной вычислительной технике. - М.: Машиностроение, 1993. – 223 с.
4. Соловьев В.В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. – М: Горячая линия – Телеком, 2007. – 636 с.
5. Степанов А.Н. Архитектура вычислительных систем и компьютерных сетей. – Санкт-Петербург: Издательство «Питер», 2007. – 509 с.
6. Брайант Р. Компьютерные системы: архитектура и программирование. – М.: Издательство BHV, 2005. – 1104 с.
Очень похожие работы
Пожалуйста, внимательно изучайте содержание и фрагменты работы. Деньги за приобретённые готовые работы по причине несоответствия данной работы вашим требованиям или её уникальности не возвращаются.
* Категория работы носит оценочный характер в соответствии с качественными и количественными параметрами предоставляемого материала. Данный материал ни целиком, ни любая из его частей не является готовым научным трудом, выпускной квалификационной работой, научным докладом или иной работой, предусмотренной государственной системой научной аттестации или необходимой для прохождения промежуточной или итоговой аттестации. Данный материал представляет собой субъективный результат обработки, структурирования и форматирования собранной его автором информации и предназначен, прежде всего, для использования в качестве источника для самостоятельной подготовки работы указанной тематики.
bmt: 0.00555
© Рефератбанк, 2002 - 2024