Разработка электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа "защелка"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство просвещения ПМР

ГОУ «Тираспольский Техникум Информатики и Права»

Отделение Информационных технологий и экономических дисциплин

Дипломная работа

Тема: Разработка электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа «защелка»

Исполнитель:

Павлов Иван Владимирович, гр. 414

Специальность: ТОСВТ и КС

Руководитель:

Петрова Юлия Владимировна

г. Тирасполь - 2011



Задание на дипломную работу

Студент Павлов Иван Владимирович 414

Тема работы Разработка электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа «защелка»

Утверждена приказ № дата

Срок сдачи работы

Перечень вопросов дипломной работы

а)Провести аналитический анализ по триггерам

б)Изучить существующие программные средства для исследования элементов электроники

в)Изучить методику исследования и проектирования элементов электроники с помощью программ Protel, Orcad и Spise

г) Исследовать D-триггер с помощью программы Protel, Orcad и Spise:______ исследовать схемы включения, основные режимы работы, основные параметры

д) Задание по экономической части

г) Задание по охране труда

Руководитель подпись, дата

Задание принял к исполнению подпись дата



Оглавление

Введение

Глава 1. Техническое задание. Разработка электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа «защелка»

1.1 Общее понятие о триггерах, их разновидность и основные параметры

1.2 D-триггер. Принцип действия D-триггера

1.3 Логический элемент «инвертор» и «ключ»

1.4 D-триггер типа «защелка»

1.5 Изготовление печатной платы

Глава 2. Экономическая часть. Рынок и его структура. Деятельность предприятия в секторах рынка

2.1 Предприятие. Понятие, признаки и задачи

2.2 Рынок и его структура

2.3 Структура предприятия

2.4 Деятельность предприятия «Флоаре» в секторах рынка

Глава 3. Охрана труда. Меры безопасности при техническом обслуживании вычислительной техники

3.1 Анализ условий труда

3.2 Производственная санитария и гигиена труда

3.3 Производственное освещение и его характеристика

3.4 Требования к организации и оборудованию рабочего места техника

3.5 Безопасность труда при работе с электронной аппаратурой

3.6 Обеспечение электробезопасности

3.7 Требования безопасности при ремонте и наладке

3.8 Требования предъявляемые к ручному инструменту

3.9 Требования пожарной безопасности

Заключение

Список используемой литературы



Введение

Триггер (триггерная система) -- класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам -- их активные элементы работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время. В данной работе был рассмотрен D-триггер типа «защелка» этот тип синхронного триггера исключительно широко используется в цифровых устройствах. Такие триггеры широко применяются в качестве буферных регистров в различных цифровых электрических схемах.

Целью данной работы является исследование D-триггера типа «защелка» с помощью программных средств Protel, OrCAD и SPICE, рассмотрение принципов работы, построение макета. Для достижения данных целей необходимо решить следующие задачи: изучить литературу по теме дипломной работы, провести исследования устройства в схемотехнических редакторах и инженерные расчеты.

Актуальность данной темы заключается в том, что D-триггера типа «защелка» используют в электрических схемах как свойство запоминающего устройства двоичной информации. Такие триггеры применяются в качестве буферных регистров.

В самом общем виде рынок -- это система экономических отношений, складывающихся в процессе производства, обращения и распределения товаров, а также движения денежных средств. Рынок развивается вместе с развитием товарного производства, вовлекая в обмен не только произведенные продукты, но и продукты, не являющиеся результатом труда (земля, дикорастущий лес).

Так же важна организация охраны труда на предприятии: производственная санитария и гигиена труда, производственное освещение, обеспечение электробезопасности, а так же должны быть предусмотрены мероприятия пожарной безопасности.



Глава 1. Техническое задание. Разработка электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа «защелка»

1.1 Общее понятие о триггерах, их разновидность и основные параметры

Триггерами или, точнее, триггерными системами называют большой класс электронных устройств, обладающих способностью длительно находиться в одном из двух или более устойчивых состояний и чередовать их под воздействием внешних сигналов. Каждое состояние триггера легко распознается по значению выходного напряжения. По характеру действия триггеры относятся к импульсным устройствам -- их активные элементы работают в ключевом режиме, а смена состояний длится очень короткое время.

Слово «триггер» по-английски означает спусковое устройство, курок. В технической литературе на английском языке термин trigger обычно применяют в значении глагола «запускать», а сам триггер в зависимости от функциональных свойств называют flip-flop (щелчок-хлопок) или latch (защелка, задвижка).

Понятие «триггер» охватывает много устройств, которые существенно различаются между собой по выполняемым функциям, способам управления, по электрическим и конструктивным параметрам. Отличительной особенностью триггера как функционального устройства является свойство запоминания двоичной информации. Под памятью триггера подразумевают способность оставаться в одном из двух состояний и после прекращения действия переключающего сигнала. Приняв одно из состояний за 1, а другое за 0, можно считать, что триггер хранит (помнит) один разряд числа, записанного в двоичном коде.

Триггеры можно разделить на: тактируемые и не тактируемые.

· Не тактируемый (асинхронный) триггер может менять свое состояние переключающими сигналами в любое время.

· Тактируемый (синхронный) триггер переключается синхронно с поступлением специального тактирующего импульса.

Эти и другие типы триггеров показаны в таблице

Рис. 1 (классификация триггеров)

Триггеры могут быть собраны на транзисторах, на логических элементах в интегральном исполнении, а также выпускаются как готовые изделия в виде микросхем (один или несколько триггеров в общем корпусе).

Независимо от того из каких компонентов составлен триггер, его можно представить в виде «черного ящика», имеющего входы и выходы.

Триггеры, в зависимости от того, какой параметр входных сигналов используется для ввода информации, подразделяются на три категории:

· триггеры со статическим управлением записью (управляемые по уровню входного сигнала);

· с динамическим управлением (управляемые по фронту или срезу);

· двухступенчатые триггеры.

Каждый конкретный тип триггера, помимо переключательных свойств, оценивается рядом дополнительных параметров, обусловленных его схемотехническим и конструктивным исполнением. Некоторые из этих параметров специфические, другие -- характеризуют конкретную серию микросхем в целом и относятся не только к триггерам, но и к другим изделиям данной серии.

Быстродействие триггера характеризуется максимальной частотой смены входных сигналов, при которой еще не нарушается нормальное функционирование. Быстродействие -- один из важнейших параметров триггера, как, впрочем, и других узлов цифровой техники, так как определяет время обработки входной информации. Инерционность полупроводниковых приборов и паразитные емкости служат причиной того, что каждое переключение сопровождается переходными процессами, отчего фронты импульсов растягиваются.

Напряжение питания триггеров определяется видом логики и серией микросхем, к которой принадлежит конкретный тип. Микросхемы ТТЛ питаются напряжением 5В. Некоторые микросхемы КМОП - структуры питаются напряжением 9В, другие могут работать в широком диапазоне питающих напряжений--от 3В до 15В.

С напряжением питания связаны, а также перепад логических уровней:

Iл = Ul--U°

где:

Vх уровни сигналов логической единицы

U0 логического нуля.

Для устройств ТТЛ и ДТЛ логический размах сигнала составляет примерно 0,7Un, для КМОП - структур он, практически, равен напряжению источника питания.

Пороговое напряжение Uпор (чувствительность) -- наименьшее напряжение на входе, при котором триггер переходит из одного устойчивого состояния в другое.

Количество входов разных видов (информационных, подготовительных, исполнительных, побочных) характеризует функциональные возможности триггера помимо логических, определяемых его названием. Так, например, триггер вида 3J-3K-RS помимо переключательных функций способен выполнять операции ЗИ по входам J и К и допускает асинхронную установку в 1 и в 0 по входам S и R.

Коэффициент разветвления Краз по выходу (коэффициент нагрузки) характеризует нагрузочную способность микросхем, в том числе и триггеров. Этот параметр определяет максимальное количество входов логических элементов и триггеров той же серии, которым можно нагружать выходы данной микросхемы без нарушения режимов ее работы. Для триггеров ТТЛ, выпускаемых в качестве самостоятельных изделий, как" правило, Kраз где он равен к десяти. Для схем КМОП коэффициент разветвления много больше: входы КМОП - структур имеют огромное сопротивление. Единственная причина, ограничивающая коэффициент нагрузки в этом случае, -- паразитные емкости, внутренние и монтажа, от шунтирующего действия которых зависит максимальное гарантированное быстродействие.

Потребляемая мощность (Рпот) характеризуется произведением напряжения питания на ток потребления:

Pпот=Uи.п*Iпот.

Эта мощность складывается из двух составляющих -- статической и динамической:

Pпот=Pст+Pдин.

Помехоустойчивость характеризует способность триггера нормально функционировать при наличии помех, поступающих на вход наряду с полезными сигналами. Различают статическую и динамическую помехоустойчивость. Статическая помехоустойчивость оценивается наибольшей амплитудой статической помехи на входе Un, при которой еще не происходит переброс триггера. Динамическая помехоустойчивость характеризует этот параметр в режиме переключения.

Надежность Р(t) характеризуется тремя взаимосвязанными показателями: интенсивностью отказов X, наработкой на отказ Т и вероятностью безотказной работы в течение заданного промежутка времени t. Надежность триггера зависит от элементной базы, схемотехнического решения и способа изготовления триггера. В интегральных микросхемах отсутствует перегрев, они мало подвержены вибрациям и ударам, технология производства обеспечивает высокое качество изделий, и поэтому их надежность в десятки раз выше, чем триггеров, собранных из отдельных деталей.

1.2 D-триггер. Принцип действия D-триггера

D-триггер (D от англ. delay -- задержка)-- запоминает состояние входа и выдаёт его на выход. D-триггеры имеют, как минимум, два входа: информационный D и синхронизации С. После прихода активного фронта импульса синхронизации на вход С D-триггер открывается. Сохранение информации в D-триггерах происходит после спада импульса синхронизации С. Так как информация на выходе остаётся неизменной до прихода очередного импульса синхронизации, D-триггер называют также триггером с запоминанием информации или триггером-защёлкой. Рассуждая чисто теоретически, парафазный (двухфазный) D-триггер можно образовать из любых RS- или JK-триггеров, если на их входы одновременно подавать взаимно инверсные сигналы.

D-триггер в основном используется для реализации защёлки. Так, например, для снятия 32 бит информации с параллельной шины, берут 32 D-триггера и объединяют их входы синхронизации для управления записью информации в защёлку, а 32 D входа подсоединяют к шине.

В одноступенчатых D-триггерах во время прозрачности все изменения информации на входе D передаются на выход Q. Там, где это нежелательно, нужно применять двухступенчатые (двухтактные, Master-Slave, MS) D-триггеры.

Рис. 2 Условное графическое обозначение

D-триггера со статическим входом синхронизации С.

На рисунке 2 изображено схемное обозначение D-триггера. Как видно из рисунка, у D-триггера четыре входа и два выхода. Вход S - служащий для установки триггера в единичное состояние (от Set - установить). И вход R - вход сброса (от Reset - сбросить).

Аналогично RS-триггеру у D-триггера имеется два выхода: прямой и инверсный. Входы и выходы, работают точно так же, как и в самом RS-триггере. То есть для нормальной работы на входы R и S должен быть подан сигнал логической единицы. При поступлении сигнала логического нуля на вход S, триггер устанавливается в единичное состояние (это, когда на выходе Q - сигнал логической единицы, а на выходе Q - сигнал логического нуля). При поступлении на вход R сигнала логического нуля, триггер сбрасывается в нулевое состояние (на Q - ноль, а на Q - единица).

Кроме описанных выше входов, D-триггер имеет еще два дополнительных. Это вход данных D (именно он дал название триггеру) и вход синхронизации C. Вход C служит для синхронизации записи логического сигнала поступающего на вход D. Происходит это следующим образом: на вход D подается некий логический уровень. Например, логическая единица. Затем на вход синхронизации подается синхронизирующий импульс. По заднему фронту этого импульса происходит запись сигнала со входа D в триггер. Триггер переходит в единичное состояние. Точно так же, если на вход D триггера ноль подать логический ноль то по спаду синхроимпульса он запишется в триггер.

В данном случае под задним фронтом следует понимать момент перехода сигнала на входе C с единичного уровня в нулевой. Переход с нулевого уровня в единичный, называется передним фронтом импульса. Иногда, вместо понятия "передний фронт" импульса употребляют термин "фронт" импульса. При этом вместо понятия "задний фронт" импульса, говорят "спад" импульса. Вход C в данном случае работает не по уровню входного сигнала, как все остальные входы, а срабатывает в момент перехода из одного уровня в другой. Поэтому, такой вход называется импульсным. Импульсный вход, в соответствии с ГОСТом изображается со стрелкой у основания. Так же напомню, что инверсный выход (так же, как и инверсный вход) изображается с кружочком.

Как следует из вышеизложенного, типовой D-триггер, по сути дела, может выступать в роли как RS-триггера, так и собственно в роли D-триггера. При этом функция RS-триггера имеет приоритет. То есть при поступлении, например, на вход установки (S) низкого логического уровня, триггер установится в единичное состояние, не зависимо от состояния сигналов на входах C или D. Тот же принцип приоритета распространяется и на вход R.

RS-триггер работает следующим образом: при появлении на входе С логической единице триггер воспринимает информацию на входах S и R, определяющую его состояние. RS-триггер нашел широкое распространение в схемах ЭВМ. Одиночные триггеры этого типа часто используются в различных блоках управления.

Внутреннее строение D-триггера гораздо сложнее, чем, к примеру, RS-триггера. Существует много разных схем его реализации. Ниже приведена одна из таких схем.

Схема триггера двухступенчатая. Первая ступень состоит из двух RS-триггеров (DD1, DD2 и DD3, DD4). Оба триггера замкнуты в кольцо обратной связи (выход DD2 соединен с входом DD3, а выход DD4 с входом DD1). На элементах DD5 и DD6 собрана вторая ступень триггера.

Рис. 3 Внутреннее устройство D-триггера

Если на входе C присутствует сигнал логического нуля, происходит запись информации в первую ступень триггера. При этом, в зависимости от сигнала на входе D, изменяется состояние сигналов на выходах элементов DD1 и DD4. На выходах DD2 и DD3, напротив, в этом режиме постоянно присутствует уровни логической единицы.

Если на вход C приходит сигнал логической единицы, то триггеры первой ступени, в зависимости от их состояния в момент прихода этого самого входного импульса, замирают в одном из двух возможных состояний:

Таб. 1

Выводы элементов	DD1	DD2	DD3	DD4
Первый вариант	1	0	1	0
Второй вариант	0	1	0	1

Таблица сигналов

Одновременно происходит перезапись сигнала из триггеров первой ступени в триггеры второй. Перезапись информации из первой ступени во вторую происходит в момент смены уровня сигнала на входе C с низкого на высокий (то есть, по переднему фронту). Именно поэтому этот вход считается инверсным. Инверсный потому, что в исходном варианте, запись происходит по заднему фронту. А этот самый исходный вариант считается базовым. Однако, и новую схему легко привести к первоначальной. Достаточно только поставить инвертор по входу C, и мы получим первоначальный результат.

D-триггер широко применяется в цифровой технике. На его основе строятся такие элементы, как счетчики и регистры. Ниже приведена схема включения D-триггера в счетном режиме.

Не забываем, что для нормальной работы на входы R и S триггера должен быть подан сигнал логической единицы. Для упрощения схемы эти цепи не показаны. Как видно из схемы, инверсный выход триггера (Q) соединяется с его же входом D. На вход синхронизации подаются импульсы некоторой опорной частоты. На выходе формируется сигнал с вдвое меньшей частотой следования.

1.3 Логический элемент «инвертор» и «ключ»

Логический элемента “Инвертор”.

Рис. 4 Схемотехническая реализация логического элемента “Инвертор”

Если сигнал X имеет высокий потенциал, то ключ, реализованный на транзисторе, замкнут, и потенциал точки Y низкий. В противном случае связь между точкой Y и "землей" разорвана, и сигнал Y имеет высокий уровень, что и обеспечивает реализацию логической функции "отрицание".

Рис. 5 Схема логического элемента «инвертор», реализованного на КМОП-транзистора в программе Protel

Рис. 6 Результат анализа работы элемента «инвертор» в статическом режиме OrCAD

Из рисунка 6 видно, что состояние на выходе инвертора противоположно состоянию на его входе; при высоком уровне на входе инвертора на выходе устанавливается ноль, и наоборот.

Таб. 2

Вход	Выход
0	1
1	0

Таблица истинности инвертора

Две основные области применения инверторов -- это изменение полярности сигнала и изменение полярности фронта сигнала (рис.6). То есть из положительного входного сигнала инвертор делает отрицательный выходной сигнал и наоборот, а из положительного фронта входного сигнала -- отрицательный фронт выходного сигнала и наоборот. Еще одно важное применение инвертора -- буферирование сигнала (с инверсией), то есть увеличение нагрузочной способности сигнала.

Логический элемент «ключ» на биполярных транзисторах.

Транзисторный ключ является основным элементом устройств цифровой электроники. Особенности транзисторного ключа является обязательным условием понимания принципов работы цифровых устройств.

Электронные ключи основаны на работе биполярных транзисторов. Когда на базе транзистора «0» относительно эмиттера, транзистор «закрыт», ток через него не идёт, на коллекторе всё напряжение питания (сигнал высокого уровня -- «1»). Когда на базе транзистора «1», он «открыт», возникает ток коллектор -- эмиттер и падение напряжения на сопротивлении коллектора, напряжение на коллекторе, а с ним и напряжение на выходе, уменьшается до низкого уровня «0».

Если ключ находится в состоянии "включено", его выходное напряжение должно по возможности точно равняться входному; если же ключ находится в состоянии "выключено", выходное напряжение должно быть как можно ближе к нулю или, во всяком случае, должно как можно меньше зависеть от входного.

Рис 7. Схема элемента «ключ» выполнена в программе Protel



Рис. 8/ Результат работы элемента «ключ» в программе OrCAD

Основными параметрами ключа являются:

* Быстродействие, определяемое максимально возможным числом переключений в секунду;

* Длительность фронтов выходных сигналов;

* Внутренние сопротивления в открытом и закрытом состоянии;

* Потребляемая мощность;

* Помехоустойчивость, равная уровню помехи на входе, вызывающей ложное переключение;

* Стабильность пороговых уровней, при которых происходит переключение;

* Надежность работы в реальных условиях эксплуатации.

1.4 D-триггер типа «защелка»

Для построения элемента D-триггер типа защелка понадобилось два логических элемента «инвертор» и два элемента «ключ». С помощью этих элементов и был реализован D-триггер типа «защелка».

В D-триггере типа «защёлка» при положительном (к примеру) сигнале на входе управления (тактовом) триггер "прозрачен", то есть информация, представленная в двоичном коде (0 или 1), на выходе повторяет информацию на входе. И если изменяется входная информация - то изменяется и выходная. Но если тактовый вход закрыть - триггер-защёлка останется в том состоянии, в котором он находился в момент закрытия тактового входа, и дальнейшие изменения входной информации на выход не пройдут.

Такие триггеры широко применяются в качестве буферных регистров в различных цифровых схемах.

Рис. 9 Схема D-триггера типа «защелка» выполненная в программе Protel

Рис. 10 Анализ работы D-триггера типа «защелка» в программе OrCAD



1.5 Изготовление печатной платы

Рис. 11 Принципиальная схема D-триггера типа «защелка»

Платы с печатными проводниками и контактными площадками в практике удобно использовать лишь тогда, когда устройство предварительно хорошо отработано. В процессе настройки приходится несколько раз демонтировать отдельные детали и устанавливать другие, а печатные контактные площадки под действием многократных тепловых и механических нагрузок, как правило, отслаиваются и окисляются. Поэтому на этапе отладки схемы лучше применять монтажные платы, которые являются макетом будущей печатной платы.

Пластину требуемых размеров из нефольгированного изоляционного материала (текстолит, гетинакс, фанера) обрабатывают с одной стороны мелкозернистой наждачной бумагой, обезжиривают и укрепляют необработанной стороной на деревянной дощечке толщиной 15-- 20 мм. Сверху на пластину накладывают и в нескольких точках приклеивают лист бумаги с эскизом будущей печатной платы. В точках крепления выводов, изгиба проводников схемы, выводных контактных площадок сверлом 0 1--1,5 мм сверлят отверстия так, чтобы сверло, пройдя пластину насквозь, углубилось в дощечку на 10--12 мм. В полученные отверстия вставляют металлические штыри подходящего диаметра так, чтобы они выступали над поверхностью пластины на 5--10 мм. Можно использовать мелкие гвозди или отрезки жесткой проволоки.

Затем из луженого одножильного провода диаметром 0,3--0,5 мм изготовляют проводники платы. Для этого провод в соответствии с эскизом протягивают от штыря к штырю, обматывая каждый из них одним-двумя витками. Когда все соединения выполнены, эскиз, разрывая, удаляют пинцетом. Проводники должны быть плотно прижаты к поверхности.

После этого на участки проводников, расположенные между штырями, кисточкой осторожно наносят эпоксидный клей в таком количестве, чтобы проводники оказались приклеенными к поверхности платы. Необходимо следить за тем, чтобы клей не попал на штыри и витки провода, намотанные на них. После полного затвердевания клея штыри удаляют и готовую плату снимают с дощечки. Образовавшиеся на плате петли провода будут удобными контактными площадками для присоединения выводов радиоэлементов.

Закончив отладку схемы, отрабатывают рациональную компоновку элементов и уточняют эскиз.

Компоновка элементов на макетной плате. Работа по размещению элементов на плате значительно упрощается, если воспользоваться следующим приемом. На лист ватмана с размерами будущей платы наносят слой пластилина толщиной 2--4 мм. Этот лист в нескольких точках приклеивают к другому листу ватмана или миллиметровки.

В пластилин, слегка вдавливая выводы, устанавливают радиоэлементы и микросхемы. Необходимо при этом учитывать принципиальные особенности устройства (взаимовлияния цепей, температурные режимы элементов), уменьшать длину соединительных проводников, не делать перемычек.

Выводы элементов предварительно изгибают соответствующим образом (формуют). Линии печатных проводников прочерчивают на пластилине шилом. Перемещая элементы, находят наиболее рациональную компоновку.

Затем, поочередно снимая каждый элемент с макета, прокалывают шилом оба листа в точках будущих отверстий в плате. По нескольку проколов тонкой иглой делают вдоль будущих печатных проводников. После этого элемент устанавливают на прежнее место.

В качестве основы для макетирования можно применить пластину пенопласта толщиной 25--30 м. В этом случае выводы элементов формуют и вдавливают в пенопласт. Когда наиболее рациональный вариант размещения выбран, на пенопласте чертят две взаимно перпендикулярные базовые линии. С помощью чертежного измерителя расстояния от базовых линий до контактных площадок измеряют и переносят на миллиметровую бумагу. Отметки соединяют линиями, завершая тем самым подготовку рисунка печатной платы.

Лист миллиметровой бумаги можно сразу наложить на пластину и, устанавливая элементы, прокалывать и бумагу. После определения наилучшей компоновки рисуют на миллиметровке соединения и снимают поочередно элементы, помечая на бумаге их схемный номер.

Разметка печатной платы под некоторые микросхемы и малогабаритные элементы (миниатюрные трансформаторы, реле и др.) с торцевым расположением выводов довольно трудоемка.

Разметка упрощается, если на поверхность платы в предполагаемом месте установки нанести слой пластилина толщиной 0,5--1 мм. Слой должен быть гладким и ровным. Затем подготовляют элемент (микросхему): выводы укорачивают до одинаковой длины (10--12 мм) и подгибают так, чтобы они были перпендикулярны основанию корпуса.

Элемент (микросхему) опускают на предполагаемое место установки и вдавливают выводы в пластилин до упора в поверхность платы, затем осторожно вынимают и шилом или остро заточенным кернером намечают по оставшимся следам выводов центры будущих отверстий в плате. После разметки слой пластилина снимают и сверлят отверстия. Этот способ удобен и при компоновке элементов на плате.

В настоящее время в интегральном исполнении производится много триггеров как в виде самостоятельных изделий, так и в составе различных функциональных устройств -- счетчиков, регистров, запоминающих устройств и т. п. Они имеют сложные электрические схемы и различаются числом входов, способами ввода входной информации, реализуемой функцией переходов, элементной базой, электрическими и временными параметрами, конструктивным оформлением и другими показателями.

Триггер представляет устройство, логическую структуру которого в общем виде можно представить как систему, состоящую из собственно триггера, играющего роль ячейки памяти, и устройства управления из логических элементов, преобразующего входную информацию в комбинацию сигналов, под воздействием которых собственно триггер принимает одно из двух устойчивых состояний.

В итоге был получен лабораторный стенд электрической схемы макета для исследования работы D-триггера типа «защелка», где принцип действия его является сигнале на входе управления (тактовом) триггер "прозрачен", то есть информация, представленная в двоичном коде (0 или 1), на выходе повторяет информацию на входе. И если изменяется входная информация - то изменяется и выходная. Но если тактовый вход закрыть - триггер-защёлка останется в том состоянии, в котором он находился в момент закрытия тактового входа, и дальнейшие изменения входной информации на выход не пройдут



Глава 2. Экономическая часть. Рынок и его структура. Деятельность предприятия в секторах рынка

2.1 Предприятие. Понятие, признаки и задачи

Любая экономическая система существует на основе взаимодействия трех хозяйствующих субъектов: предприятий, государства и домашних хозяйств. Ведущим звеном экономики, ее основой являются предприятия, которые производят продукцию и услуги, сосредоточивают в своей собственности большую часть общественного капитала, определяют деловую активность экономики, обеспечивают занятость населения, формируют бюджет страны.

Предприятие - это самостоятельный хозяйствующий субъект, созданный предпринимателем или объединением предпринимателей для производства продукции, выполнения работ и оказания услуг с целью удовлетворения общественных потребностей и получения прибыли.

Характеристика предприятия предполагает определение его основных признаков, делающих его самостоятельным субъектом рыночных отношений:

* организационное единство подразумевает наличие на предприятии определенным образом организованного коллектива со своей внутренней структурой и порядком управления;

* производственно-техническое единство заключается в том, что предприятие объединяет экономические ресурсы для производства товаров и услуг, т. е. имеет конкретный комплекс средств производства, капитал, технологию;

* наличие обособленного имущества, которое предприятие самостоятельно использует в определенных целях;

* имущественная ответственность: предприятие несет полную ответственность своим имуществом по обязательствам, возникающим в процессе его деятельности;

* оперативно-хозяйственная и экономическая самостоятельность выражается в том, что предприятие само осуществляет разного рода сделки и операции, само получает прибыль и несет убытки.

В соответствии с Гражданским кодексом РФ главной целью коммерческого предприятия является достижение большего объема прибыли или большей рентабельности, то есть превышение результатов над затратами. Так как экономика представляет собой сложнейшую систему, то наряду с основной целью на каждом предприятии существует целый комплекс разноуровневых целей, которые определяют стратегию деятельности и составляют «дерево» целей данного предприятия.

Функционирование предприятий в рыночных условиях предполагает решение ряда задач, к важнейшим из которых можно отнести следующие:

* бесперебойный и ритмичный выпуск высококачественной продукции в соответствии с имеющимися производственными возможностями;

* удовлетворение общественных потребностей в продукции, всемерный учет требований потребителей, формирование эффективной маркетинговой политики;

* эффективное использование производственных ресурсов (основного капитала, материальных, финансовых и трудовых ресурсов), повышение эффективности производства;

* разработка стратегии и тактики поведения предприятия на рынке;

* обеспечение конкурентоспособности предприятия и продукции, поддержание высокого имиджа предприятия;

* совершенствование организации производства, труда и управления; использование новейших достижений НТП в производстве;

* обеспечение социальной эффективности производства (рост квалификации и большей содержательности труда работников, повышение их уровня жизни, создании благоприятного морально-психологического климата в трудовом коллективе).

Задачи предприятия определяются интересами его собственников, потенциалом и другими факторами внешней и внутренней среды. В современных условиях перед многими отечественными предприятиями нередко стоят совершенно иные цели и задачи. Так, основной целью может являться не получение прибыли, а, например, обеспечение стабильной работы предприятия, завоевание рынка, бесперебойная реализация продукции или своевременная выплата достойной заработной платы работникам.

Типы предприятий.

Одним из методов познания процессов и явлений служит классификация, т. е. разделение совокупности на группы по различным признакам. В экономической теории и практике существуют различные классификации, в соответствии с которыми предприятия подразделяются на типы. Основными признаками классификации предприятий являются:

* отраслевая принадлежность;

* структура производства;

* используемые ресурсы;

* назначение готовой продукции;

* размеры;

* форма собственности;

* организационно-правовая форма;

* технологическая и техническая общность;

* время работы в течение года.

Важнейшей характеристикой предприятия выступает его отраслевая принадлежность, по которой все предприятия группируются в соответствии с принятой в Общероссийском классификаторе отраслей народного хозяйства (ОКОНХ) классификацией отраслей (промышленные, сельскохозяйственные предприятия, предприятия строительной индустрии и т. д.). Однако на практике не всегда можно точно определить отраслевую принадлежность предприятия, так как большинство их них имеет межотраслевую структуру производства. Поэтому по структуре производства предприятия делятся на узкоспециализированные (изготавливают ограниченный ассортимент продукции массового или крупносерийного производства), многопрофильные (выпускают продукцию широкого ассортимента и назначения) и комбинированные (имеющие целью комплексное использование сырья: один вид сырья на одном и том же предприятии превращается параллельно или последовательно в другой, а затем - в третий вид; чаще всего встречаются в химической, текстильной и металлургической промышленности).

В зависимости от используемых ресурсов предприятия делятся на:

* предприятия, использующие в основном трудовые ресурсы (трудоемкие);

* предприятия, интенсивно использующие средства производства (фондоемкие);

* предприятия, интенсивно использующие материалы (материалоемкие).

По назначению готовой продукции предприятия классифицируются на предприятия, производящие средства производства (машины, оборудование, транспорт), и предприятия, производящие предметы потребления (продукты питания, одежду и т. д.).

В зависимости от мощности производственного потенциала (размеров) предприятия делятся на крупные, средние и малые. В настоящее время в России существует два критерия отнесения предприятий к малому бизнесу: отраслевая принадлежность и максимально допустимая численность работников (в промышленности, строительстве и на транспорте - 100 человек, в научно-технической сфере - 60, в оптовой торговле - 50, в розничной торговле и бытовом обслуживании населения - 30, в других отраслях - 50 человек).

По форме собственности различают частные, государственные, муниципальные предприятия.

По организационно-правовой форме в соответствии с Гражданским кодексом РФ предприятия подразделяются на хозяйственные товарищества (полное товарищество и товарищество на вере), хозяйственные общества (общество с ограниченной ответственностью, общество с дополнительной ответственностью, акционерное общество), государственные и муниципальные унитарные предприятия и производственные кооперативы.

По характеру потребляемого сырья все предприятия группируются на предприятия добывающей промышленности (нефте-, угледобывающие предприятия) и предприятия обрабатывающей промышленности (машиностроение, металлообработка).

По признаку технической и технологической общности выделяют четыре типа предприятий:

* с непрерывным процессом производства (предприятие работает 24 часа в сутки, например хлебокомбинат);

* с дискретным (прерывным) процессом производства;

* с преобладанием механических процессов производства (предприятия мебельной, легкой промышленности);

* с преобладанием химических процессов производства (фармацевтическая, химическая отрасли промышленности).

В зависимости от времени работы в течение года выделяют предприятия сезонного действия и предприятия круглогодичного действия.

2.2 Рынок и его структура

Понятие рынка.

В самом общем виде рынок -- это система экономических отношений, складывающихся в процессе производства, обращения и распределения товаров, а также движения денежных средств. Рынок развивается вместе с развитием товарного производства, вовлекая в обмен не только произведенные продукты, но и продукты, не являющиеся результатом труда (земля, дикорастущий лес). В условиях господства рыночных связей все отношения людей в обществе охвачены куплей-продажей.

Более конкретно рынок представляет сферу обмена (обращения), в которой осуществляется связь между агентами общественного производства в форме купли-продажи, т. е. связь производителей и потребителей, производства и потребления.

Субъектами рынка являются продавцы и покупатели. В качестве продавцов и покупателей выступают домохозяйства (в составе одного или нескольких лиц), фирмы (предприятия), государство. Большинство субъектов рынка действуют одновременно и как покупатели, и как продавцы. Все хозяйственные субъекты тесно взаимодействуют на рынке, образуя взаимосвязанный «поток» купли-продажи.

Объектами рынка являются товары и деньги. В качестве товаров выступает не только произведенная продукция, но и факторы производства (земля, труд, капитал), услуги. В качестве денег -- все финансовые средства, важнейшими из которых являются сами деньги.

Рынок как самостоятельное образование включает три основных элемента: рынок товаров и услуг, рынок труда, рынок капитала. Все эти три рынка органически взаимосвязаны и воздействуют друг на друга. Развитость рынка и рыночных отношений зависит от развития всех его составляющих.

Важнейшим условием возникновения рынка является общественное разделение труда. Посредством разделения труда достигается обмен деятельностью, в результате чего работник определенного вида конкретного труда получает возможность пользоваться продуктами любого другого конкретного вида труда.

Не менее важным условием возникновения рынка является специализация.

Специализация -- форма общественного разделения труда как между различными отраслями и сферами общественного производства, так и внутри предприятия на различных стадиях производственного процесса. В промышленности различают три основные формы специализации предметную (например, автомобильные, тракторные заводы), подетальную (например, завод шарикоподшипников), технологическую -- стадийную (например, прядильная фабрика).

Улучшение, совершенствование производственного профиля предметно-специализированных предприятий, развитие подетальной и технологической специализации ведут к расширению производственных связей -- кооперированию. Специализация производства в ряде индустриально развитых стран в основном пошла по пути расширения подетальной и технологической специализации.

Схема специализации, т.е. набор специальностей, становится все более сложной, поскольку усложняется и углубляется сам процесс труда. В старину человечество владело несколькими специальностями, и прежде всего охотника и земледельца. Сегодняшние же перечни специальностей включают многие тысячи весьма различных профессий. Подавляющее большинство из них требуют обучения (иногда многолетнего) специальным навыкам и приемам труда. Специализация достигла ныне такой степени, что окружающие нас предметы уже, как правило, невозможно произвести в одиночку. Необходимость в постоянном обмене плодами специализированного труда определяет сегодня характер взаимоотношений людей в обществе.

Важной причиной возникновения рынка является естественная ограниченность производственных возможностей человека. Даже самый способный человек может произвести лишь небольшое количество благ. Ограничены в обществе не только производственные возможности человека, но и все другие факторы производства (земля, техника, сырье). Их общее количество имеет пределы, а применение в какой-либо одной сфере исключает возможности такого же производственного использования в другой. В экономической теории это явление получило название закона ограниченных ресурсов. Ограниченность ресурсов преодолевается посредством обмена одного продукта на другой через рынок.

Причиной формирования рынка является и экономическая обособленность товаропроизводителей, чтобы они могли свободно распоряжаться результатами своего труда. Благами обмениваются полностью независимые, автономные в принятии хозяйственных решений производители. Экономическая обособленность означает, что только сам производитель решает, какую продукцию выпускать, как ее производить, кому и где продавать. Адекватным правовым режимом состоянию экономической обособленности является режим частной собственности. Обмен продуктами человеческого труда в первую очередь предполагает наличие частной собственности. С развитием частной собственности развивалось и рыночное хозяйство. Наиболее высокого уровня частная собственность и рыночные отношения достигли при капитализме. Объекты частной собственности многообразны. Они создаются и приумножаются за счет предпринимательской деятельности, доходов от ведения собственного хозяйства, доходов от средств, вложенных в кредитные учреждения, акции и другие ценные бумаги.

В дальнейшем обособленность товаропроизводителей начала распространяться на коллективную и другие формы собственности. Возникли кооперативы, товарищества, акционерные общества, государственные и смешанные предприятия.

Кроме того, причина становления рынка кроется и в возможности (свободе) для каждого экономического субъекта обеспечивать свои интересы. Рынок предполагает свободу конкурентного поведения, свободу хозяйствования, защиту интересов конкретного товаропроизводителя. Внерыночное регулирование хозяйства неизбежно в любой системе, однако чем меньше скован товаропроизводитель, тем больше простора для развития рыночных отношений.

Cтруктура рынка.

Рынок оказывает огромное воздействие на все стороны хозяйственной жизни, выполняя ряд экономических функций.

Cтруктура (инфраструктура) рынка - это система учреждений и организаций, обеспечивающих свободное движение товаров и услуг на рынке. Встречаются и другие определения рыночной инфраструктуры. Ее характеризуют как комплекс элементов, институтов и видов деятельности, создающих организационно- экономические условия для функционирования рынка, так и совокупность учреждений, организаций, государственных и коммерческих предприятий и служб, обеспечивающих нормальное функционирование рынка.

Организационная база инфраструктуры рынка включает снабженческо-сбытовые, брокерские и другие посреднические организации, коммерческие фирмы крупных промышленных предприятий.

Рис. 12 Схема структуры рынка

Материальная база состоит из транспортных систем, складского и тарного хозяйства, информационной системы и средств связи.

В кредитно-расчетную базу входят отдельные банковские и страховые системы, крупные самостоятельные банковские и кредитно-сберегательные учреждения, а также различные по объему операций средние и мелкие коммерческие банки.

Важнейшими элементами рыночной инфраструктуры являются ярмарки, аукционы, биржи. Ярмарка представляет собой регулярный рынок широкого значения, который организуется в определенном месте. Она может быть местом периодической торговли или местом сезонной распродажи товаров одного или многих видов. Ярмарки возникли в Европе в раннем средневековье. В начале XX в. широкое развитие получили международные ярмарки, где заключаются сделки в национальном и международном масштабе. Сейчас развиты отраслевые (чаще технические) ярмарки и ярмарки товаров широкого потребления с проведением на них симпозиумов, конгрессов, семинаров.

Аукционы имеют дело с продукцией, которой на рынке недостаточно. Здесь главным ориентиром является получение максимальной цены за какой-либо товар. На аукционе происходит публичная продажа какого-либо товара в заранее установленном месте. Продаваемые товары достаются покупателю, который назвал самую высокую цену. Различают аукционы принудительные, которые проводятся судебными органами с целью взыскания долгов с неплательщиков, и аукционы добровольные, которые организуются по инициативе владельцев продаваемых товаров. Для проведения аукционов создаются специальные фирмы, работающие на комиссионных началах. Существуют и международные аукционы. Они представляют собой разновидность публичных открытых торгов, где реализуются товары определенной номенклатуры.

Биржа -- место встречи покупателей и продавцов, место, где заключаются сделки. Большинство бирж являются корпорациями. Членами бирж могут быть только отдельные лица, а от корпораций могут выступать лишь лица, имеющие право заключать на бирже контракты. Подавляющая часть биржевого оборота сосредоточена в ведущих торговых и финансовых центрах США, Великобритании и Японии.

Различают товарные, фондовые биржи и биржи труда. Товарные биржи функционируют на рынках товаров. Здесь осуществляются сделки по продаже наличных товаров на основе предварительного осмотра, по образцам и стандартам. Распространены сделки с обязательством поставки товаров в будущем. Это так называемые фьючерсные сделки. На современных товарных биржах только 1--2 % сделок заключаются поставкой реального товара. Продаются и покупаются не сами товары как таковые, а контракты на их поставку. В условиях постоянного колебания спроса и предложения цены на товарной бирже могут меняться в считанные минуты. Устанавливая так называемые срочные цены, товарная биржа обеспечивает производителям и потребителям минимальный ценовой риск.

На фондовой бирже обращаются главным образом два вида ценных бумаг: акции предприятий, компании, фирм; облигации, выпускаемые правительством страны, органами местного самоуправления, коммунальными предприятиями, а также частными компаниями. Купля-продажа ценных бумаг на фондовой, бирже происходит на основе их биржевого курса, который колеблется в зависимости от соотношения между спросом и предложением. На фондовой бирже определяются реальные рыночные цены акций и облигаций тех или иных компаний. Эти цены зависят от уровня ссудного процента и размеров дивиденда и процентов, выплачиваемых держателям акций и облигаций. Получение на фондовой бирже высокого дохода (прибыли) на основании курсовой разницы ценных бумаг в биржевой практике называется биржевыми спекуляциями. Рыночные цены на ценные бумаги регулярно уточняются с учетом изменения спроса и предложения, объема заказов и поступающей финансовой информации. Крупнейшими фондовыми биржами в мире являются Нью-Йоркская, Лондонская, Токийская, Франкфуртская-на-Майне, Парижская.

Биржа труда-- организация, специализирующаяся на выполнении посреднических операций между предпринимателями и рабочими с целью купли-продажи рабочей силы. Она позволяет упорядочить наем предприятиями рабочей силы и сократить для граждан время поиска места работы.

Кроме мероприятий по трудоустройству биржи труда оказывают услуги лицам, желающим переменить место работы, изучают спрос и предложение рабочей силы, собирают и распространяют информацию об уровне занятости применительно к тем или иным профессиям и регионам. По существующим законам большинства стран все имеющиеся на предприятиях вакантные места должны регистрироваться на местных биржах. Биржи труда обеспечивают материальную поддержку работников в случае вынужденной безработицы. триггер печатный плата вычислительный

Элементом инфраструктуры рынка выступает кредитная система. Она включает банки, страховые компании, фонды профсоюзов и любых других организаций, обладающих правом коммерческой деятельности. В кредитную систему входят все, кто способен мобилизовать временно свободные средства, превратить их в кредиты, а потом в капиталовложения. Ядро кредитной системы -- банковская система. Она включает в себя национальный (государственный), коммерческие (осуществляют прием вкладов и превращение их в кредит), ипотечные (дают деньги под залог недвижимости), инновационные (кредитуют разработку технологических нововведений) и инвестиционные банки.

В рыночную инфраструктуру входят и государственные финансы. Их основу составляют республиканские и местные бюджеты. Через госбюджет происходит перераспределение доходов, финансирование производственных и социальных программ.

Важной частью инфраструктуры рынка является разветвленная система законодательства, регулирующая правовые взаимоотношения хозяйствующих субъектов и определяющая правила "рыночной игры".



2.3 Структура предприятия

Важнейшим фактором, определяющим конечные результаты деятельности предприятия и его эффективность, является его структура.

Структура предприятия- это состав и соотношение его внутренних звеньев (цехов, участков, отделов, служб) и формы их взаимосвязи в процессе деятельности предприятия. Различают общую, производственную и организационную структуру управления предприятием.

Под общей структурой предприятия понимается комплекс производственных и непроизводственных подразделений, их связи и соотношения по численности работников, площади, пропускной способности.

Рис. 13 Схема структуры предприятия

При этом к производственным подразделениям относят цеха и участки, в которых изготавливается основная продукция, материалы, полуфабрикаты, запчасти, вырабатываются различные виды энергии, осуществляются различные виды ремонта. К не производственным подразделениям относятся подразделения, обслуживающие работников предприятия: столовые, буфеты, медпункты, профилактории, клубы, жилищно-коммунальные отделы и тому подобное.

В отличие от общей структуры производственная структура предприятия представляет собой форму организации производственного процесса, под которой понимается состав производственных цехов, участков и служб и формы их взаимодействия в процессе производства продукции. Таким образом, производственная структура характеризует разделение труда между подразделениями предприятия и их кооперацию. Производственная структура формируется под воздействием многих факторов. К главным из них относятся номенклатура производимой продукции, ее конструктивные особенности и технология изготовления; трудоемкость и масштаб производства продукции; организация обслуживания производства; уровень специализации и кооперирования на предприятии.