Проектирование цифровых устройств

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Общая часть

1.1 Основные сведения о модеме

1.2 Архитектура модемов

2. Специальная часть

2.1 Принцип работы модема

2.2 Проектирование модема

3. Технологический процесс

3.1 Проетикрование технологического процесса

3.2 Документы технологического процесса

3.3 Маршрутная карта

Заключение

Список литературы

Приложение



Введение

Давно миновали времена, когда компьютер являлся только «вычислительной машиной». Теперь это уже интеллектуальное многофункциональное устройство, которое дает пользователю возможность общаться с огромным миром информации со всего света. И во многом такое использование стало возможным благодаря устройству, которое позволяет ему связываться с другими компьютерами, -- модему. Без модема немыслима система электронных коммуникаций. Это позволяет вам окунуться в увлекательный, а сегодня уже и просто жизненно необходимый мир информационных потоков, электронных баз данных, электронной почты, электронных справочников, электронных досок объявлений и т.д.

Само слово «модем» образовано из двух слов -- «Модулятор / Демодулятор», объясняющих основной принцип действия модемов. Поскольку исторически основным видом коммуникации являются телефонные аналоговые сети, а компьютер -- это чисто цифровое устройство, то для их сопряжения и понадобилось устройство, которое переводит цифровые сигналы в аналоговые, «модулируя» нули и единицы разным образом.

При работе модем входит в соединение с другим модемом по схеме точка - точка. Это означает, что никакой третий модем не может "вклиниться в разговор". Данные, подлежащие передаче, преобразуютcя в аналоговый cигнал модулятором модема «передающего» компьютера. Принимающий модем, находящийcя на противоположном конце линии, «cлушает» передаваемый cигнал и преобразует его обратно в цифровой с помощью демодулятора. Режим работы, когда передача данных осуществляется только в одном направлении, называется полудуплексом (half duplex), в обе cтороны -- дуплексом (full duplex).

Телефонные каналы, разработанные специально для передачи голоса, не очень эффективны для передачи данных, но их преимущество заключается в том, что они густой сетью опутали весь мир и доступны.

Существуют еще пока малораспространенные и дорогие полностью цифровые телефонные сети по стандарту ISDN, которые позволяют качественно передавать одновременно и голос и данные. Однако и там нужно переходное устройство, которое называется ISDN-адаптером, который по внешнему виду похож на модем.

Низкие скорости модемов на телефонных каналах также компенсируются распространенностью этих сетей и их стыковкой между собой в единую всемирную сеть. Куда приятнее переслать небольшой файл, чем вести его на дискете на другой конец заснеженного мегаполиса с редко ходящим транспортом. Более того, ваше Е-письмо дойдет до адресата из далекой страны всего за несколько десятков минут и притом это обойдется значительно дешевле "бумажной" почты. Кроме того, это надежнее -- в почтовый ящик не раз попадают письма, адресованные на тот же номер квартиры, но из другого дома.

Практический предел физической скорости при передаче по стандартному телефонному каналу равен примерно 32 Кбит/с. Современные модемы уже подошли к этому пределу. За счет упаковки данных эффективную скорость передачи можно несколько поднять, но ясно, что много мегабайт быстро передать нельзя (это в принципе возможно на других устройствах и каналах).

Модем - сравнительно небольшое устройство. В случае настольного исполнения он похож на портсигар, т.е. сравним по размерам с авторучкой. Обо всех вариантах исполнения модема рассказано ниже.

Долго ли жить модемам? Можно с уверенностью сказать - очень долго. Во всем мире сейчас интенсивно развивается цифровая телефония по вышеупомянутому стандарту ISDN. Для нее характерны более высокие скорости передачи (минимум 64 Кбит/с) и хорошее качество. Увы, на наших просторах такая возможность представится повсеместно еще не скоро. И дело даже не только в том, что большинство АТС являются не цифровыми, а аналоговыми (кстати, не все цифровые АТС удовлетворяют стандарту ISDN). Существенно хуже то, что вся разводка до аппаратов у нас выполнена не тем кабелем, что нужно, а именно "лапшей", а не витыми проводами. Предстоит еще долгая, гигантская по объему и затратам работа по замене кабелей. В настоящее время есть небольшое число "точек входа" в сети ISDN, а стоимость услуг просто астрономическая (зато для офиса удобнее цифровая АТС с аналоговым выходом).

Ещё пару лет назад немалые надежды возлагались на иное решение в виде кабельных модемов, использующих телевизионный кабель -- ведь они уже протянуты в каждую квартиру (в многоэтажных жилых домах). Однако пока практичных и недорогих решений нет даже за рубежом.

Кроме того, даже в странах с развитой телефонией, стоимость аналоговых каналов значительно меньше цифровых. Поэтому модемы всегда останутся как недорогое решение, особенно для малого бизнеса.

Целью курсовой работы является приобретение практических навыков по проектированию простейших цифровых устройств.

Для достижения цели необходимо решить следующие задачи:

ѕ Систематизация и закрепление полученных теоретических знаний и практических умений по общепрофессиональным и специальным дисциплинам;

ѕ Углубление теоретических знаний в соответствии с заданной темой;

ѕ Формирование умений применять теоретические знания при решении поставленных вопросов;

ѕ Формирование умений использовать справочную, нормативную и правовую документацию;

ѕ Развитие творческой инициативы, самостоятельности, ответственности и организованности.

Необходимо выделить следующие методы, которые применены при выполнении КП:

ѕ Изучение научной литературы;

ѕ Анализ логики работы схемы;

ѕ Составление пакета технологических документов;

ѕ Выполнение работ в ПО DipTrace.



1. Общая часть

1.1 Общие сведения о цифровом модеме

Сведения о внутреннем устройстве и архитектуре современных модемов не настолько доступны, как, например, информация об устройстве персональных компьютеров. Одной из причин этого является отсутствие каких бы то ни было промышленных стандартов на конструкцию модемов. Другая причина состоит в том, что современные модемы, как правило, строятся на наборах специализированных микросхем, которые реализуют основные модемные функции. Число производителей наборов модемных микросхем значительно меньше числа производителей собственно модемов. Однако все же их недостаточно для того, чтобы можно было вести речь о какой-либо унификации модемных комплектующих. Основными производителями специализированных наборов являются фирмы Rockwell, Intel, AT&T, Sierra Semiconductor, National Semiconductor, Motorola, Exar и некоторые другие. Ряд известных компаний, таких как U. S. Robotics, Telebit, ZyXEL, самостоятельно занимается разработкой и производством модемных микросхем для своих нужд. Некоторые производители при построении модемов используют микросхемы общего назначения -- цифровые процессоры и микроконтроллеры.



Рисунок 1- Устройство современного модема

Модем состоит из адаптеров портов канального и DTE--DCE интерфейсов; универсального (PU), сигнального (DSP) и модемного процессоров; постоянного (ПЗУ, ROM), постоянного энергонезависимого перепрограммируемого (ППЗУ, ERPROM) оперативного (ОЗУ, RAM) запоминающих устройств и схемы индикаторов состояния модема.

Порт интерфейса DTE--DCE обеспечивает взаимодействие с DTE. Возможные варианты реализации интерфейса DTE -- DCE подробно рассматриваются в разделе 3. 1. Если модем внутренний, вместо интерфейсов DTE--DCE может применяться интерфейс внутренней шины компьютера ISA. Порт канального интерфейса обеспечивает согласование электрических параметров с используемым каналом связи. Канал может быть аналоговым или цифровым, с двух- или четырехпроводным окончанием.

Универсальный процессор выполняет функции управления взаимодействием с DTE и схемами индикации состояния модема. Именно он выполняет посылаемые DTE АТ-команды и управляет режимами работы остальных составных частей модема. Также универсальный процессор может реализовывать операции компрессии/декомпрессии передаваемых данных.

Интеллектуальные возможности модема определяются в основном типом используемого PU и микропрограммой управления модемом, хранящейся в ROM. Путем замены или перепрограммирования ROM иногда можно достичь существенного улучшения свойств модема, то есть произвести его модернизация, или апгрейд (upgrade). Такого рода модернизация некоторых моделей модемотз может обеспечить поддержку новых протоколов или сервисных функций, таких как автоматическое определение номера (АОН) вызывающего абонента. Для облегчения такой модернизации в последнее время вместо микросхем ROM стали широко применяться микросхемы флэш-памяти (FlashROM).

Схема ERPROM позволяет сохранять установки модема в так называемых профайлах или профилях модема на время его выключения. Память RAM интенсивно используется для временного хранения данных и выполнения промежуточных вычислений как универсальным, так и цифровым сигнальным процессорами.

На сигнальный процессор, как правило, возлагаются задачи по реализации основных функций протоколов модуляции (кодирование сверточным кодом, относительное кодирование, скремблирование и т. д.), за исключением разве что собственно операций модуляции/демодуляции. Последние операции обычно выполняются специализированным модемным процессором.

Описанное распределение функций между составными частями модема может быть, и скорее всего будет, совсем не таким, какое реализовано в вашем конкретном модеме. Однако внутренней начинкой современного модема все эти функции в той или иной мере должны выполняться.

Ниже подробнее остановимся на устройстве аналоговых (для телефонных каналов) и цифровых модемах и основных их функциях, связанных с обработкой сигналов. Согласно рисунке 1 эти функции реализуются цифровым сигнальным процессором, модемным процессором и собственно канальным интерфейсом.



1.2 Архитектура цифрового модема

Две архитектуры кабельной сети прошли полевые испытания на скорость передачи данных. Это симметричная и асимметричная архитектуры.

В случае симметричной архитектуры оба сигнала - прямой и обратный - передаются по одному кабелю. Чтобы разделить прямой и обратный сигналы, их необходимо передавать в различных диапазонах частот. Из-за этого прямая и обратная передачи происходят с разными скоростями. Стандартная симметричная архитектура имеет и другие недостатки, которые будут рассмотрены ниже. Поэтому некоторые фирмы, выпускающие кабельные модемы, используют для своих устройств асимметричную архитектуру кабельной сети. Обе системы - симметричная и асимметричная - могут хорошо дополнять друг друга. Как только симметричные сети станут доступными и дешевыми, асимметричная архитектура постепенно превратится в симметричную. Однако это произойдет еще не скоро. Какой же архитектуре отдать предпочтение?

Передача информации по кабельным сетям может использоваться для различных целей. В промышленности, где кабельная сеть создается самим предприятием для пересылки информации, разумно использовать симметричную архитектуру, поскольку в этом случае скорость обратной и прямой передачи одинакова. Для существующих модемов она составляет примерно 10 Мбит/с (LANcity), т. е. сопоставима со скоростью передачи в Ethernet.

Для подключения домашнего компьютера к Internet или другой глобальной сети, видимо, придется использовать асимметричную архитектуру. Существующая кабельная сеть, к которой можно подключить домашний компьютер, предназначена для телевизионных сигналов и не позволяет передавать обратный сигнал с достаточно высокой скоростью. Обычно пользователи домашнего компьютера используют связь с Internet для доступа к WWW и телеконференциям, а для этого требуется передача большего количества данных от станции к пользователю, а не наоборот. Чтобы получать графические, звуковые и видеофайлы из Internet, требуются большие скорости передачи от станции к клиенту. Выполнение же URL-запросов или передача электронной почты не порождают большого потока данных от пользователя к станции. Поэтому передачу обратного сигнала можно выполнять с меньшей скоростью, например по телефонной линии.

Это внутренний голосовой PCI-модем производства компании 3COM/U.S.Robotics, модель 1998 года. Аналоговая схемотехника полностью унаследована от предыдущих модемов USR Sportster - трансформатор, диффсистема, механическое реле набора номера. Вся цифровая часть сконцентрирована в одном единственном чипе с высокой степенью интерграции - AD1806, производства Analog Devices. Чип содержит в себе:

– DSP-ядро ADSP2181 c производительностью 34 MIPS для обработки сигнала;

– 48K памяти программ и 32K памяти данных;

– канала АЦП для ввода сигналов с линии и со звуковой карты;

– канала ЦАП для телефонной линии, звуковой карты и встроенного динамика;

– Порт подключения энергонезависимой памяти настроек NVRAM;

– Порты ввода/вывода для управления аналоговой частью модема.

Более подробно блок-схема чипа представлена на рисунке 1. Кроме того на модеме установлен встроенный динамик, а также TAD-разъем для подключения к звуковой плате. Это необходимо для реализации функций Speakerphone, то есть обычного разговора через модем с громкоговорящей связью. Функции автоответчика запись/воспроизведение прекрасно работают и без подключения к звуковой плате.



2. Специальная часть

2.1 Принцип работы цифрового модема

Модемы (название происходит от слияния двух слов - модулятор и демодулятор) - это устройства, которые позволяют организовать связь между компьютерами, находящихся на удалении друг от друга. Если компьютеры находятся рядом, то можно организовать связь между ними, используя последовательный, параллельный порт, USB, Blutooht. Однако такая связь возможна только на близких расстояниях, определенных возможностями порта. При больших расстояниях сигнал ослабевает и требуются специальные устройства, которые могут преобразовать сигнал в вид, позволяющий передавать сигнал на большие расстояния. Для этого служит устройство, которое называется «модем» - от слова МОдулятор-ДЕМодулятор. Модулятор позволяет преобразовать цифровой сигнал в аналоговый, а демодулятор - сделать обратное преобразования, то есть перевести из аналогового в цифровую форму (в более точном смысле модуляция - это изменение характеристик несущего сигнала (как правило, низкочастотные периодические колебания) управляющим высокочастотным сигналом, который позволяет передавать необходимую информацию). Демодуляция - это выделение информационного сигнала из совокупности несущего и информационного сигналов). Практически на тех же принципах работает факс, поэтому модемы, которые выпускаются с возможностями факсимильной передачи, называются факс-модемом. Модемы могут быть внутренними (вставляемые в слоты расширения), внешними (подключаемые к портам COM, LPT, USB или сетевым кабелем к разъему RJ-45 сетевой карты компьютера, обычно имеют внешний блок питания), встроенными как у ноутбука или в виде карточки для подключения к разъему PCMCIA для переносных компьютеров (последний еще называется картой расширения PC Card и практически устарел. В настоящее время используется стандарт ExpressCard с подключением к шинам USB и PCI Express). В последнее время получили широкое распространение беспроводные модемы (называемые модуль или шлюз), использующие линии связи сотовых операторов (наибольшую известность получили USB - модемы). Принципы работы всех устройств одинаковы. модем компьютер проектирование

Модемы могут быть аналоговыми и цифровыми. Первыми стали использоваться аналоговые модемы (dial-up). Из-за того, что скорость передачи данных по этим модемам была не велика (до 56 Кбит/сек), стали переходить на цифровые виды (с частотой работы от 4 КГц до 2 Мгц и соответственно скоростью до нескольких мегабит/сек). Кроме того, при передаче данных по аналоговому модему нельзя вести разговор.

Большинство пользователей для передачи данных использовало телефонную сеть. Для того чтобы можно было использовать цифровой вид передачи, необходимо, чтобы и посылающий и получающий имели бы цифровую АТС. Кроме того, на телефонной линии не должно быть спаренных телефоном и охранной сигнализации. До сих пор некоторые пользователи пользуются аналоговыми модемами.

Основные характеристики модемов:

– внутренний или внешний. Внутренний модем - это карта, которая вставляется в разъем на материнской плате. Такой модем вставляется как обычная карта, однако нужно подключить провода, как это указано ниже. Внутренний модем, как правило, дешевле внешнего. Но он не требует места на столе, не занимает последовательный порт компьютера.

Внешние модемы (новые) подключаются к разъему USB, PCMCIA или ExpressCard и не требуют дополнительного питания, так как получают его из разъема.

Внешний модем (старые) подключается к последовательному порту и находится в отдельном корпусе. Данный вид требует подключения к электрической сети через трансформатор. К его достоинствам нужно отнести то, что он не занимает слот расширения, позволяет легко перенести его от одного компьютера к другому:

– поддерживаемый стандарт и скорость передачи;

– размер оперативной памяти или флэш-памяти.

Дополнительные возможности модемов: оцифровка голоса и перевод его в аналоговый сигнал для разговора при передаче данных; факс; автоматическое определение номера звонившего; автоответчик; электронный секретарь и прочие возможности, которые имеют телефонные аппараты.

Как правило, современный модем имеет следующие возможности телефона, которые мы и приведем. Это: переговоры с несколькими абонентами; временное отключение микрофона; включение внешних громкоговорителей; память для номеров абонентов; повторный вызов абонента; автодозвон; автоматическое определение номера; запоминание звонивших номеров и времени звонка; определение второго звонка во время разговора; защита от нежелательных звонков; запись получаемых сообщений; автоответчик; дистанционное управление; на панели телефона могут быть кнопки с функциями: автоповтор, прослушивание оставленных сообщений, отключение телефона, выключение внешних динамиков и пр.; на панели телефона могут быть индикаторы, определяющие режим работы, снятие трубки и пр.; может быть дисплей с данными о входящих и исходящих звонках, времени разговора и пр.; голосовой набор, пользователь голосом называет фамилию абонента, а модем соединяет с его номером; быстрый набор, набор номера при помощи одной или двух клавиш; автосекретарь, ответ на поступившие звонки при разговоре с другим абонентом; сбор статистики о количестве поступивших звонков, их номерах, времени разговора в течение дня и пр.; другие функции, например, дозвон по определенному номеру в определенное время дня, будильник и пр.

При зависании модема можно восстановить его работоспособность сбросом питания (внешний вынуть и снова вставить), при этом выключать компьютер не требуется. Кроме того, он имеет индикацию, по которой можно определить состояние модема.

Цифровые модемы.

В настоящее время используется несколько форматов: ADSL, HDSL, IDSL, ISDN, HPNA, SHDSL, SDSL, VDSL, WiMAX и беспроводные модемы с использованием беспроводной связи (Wi-Fi).Они часто называются как хDSL (Digital Subscriber Line - цифровая абонентская линия).

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line -- асимметричная цифровая абонентская линия) появилась в 1987 году и является один из самых первых и самый распространенный цифровой формат передачи данных. Позволяет отправлять данные от пользователя в сеть со скоростью от 16 до 640 кбит/сек (по стандартам 0.5, 0.8, 1.2, 1.3, 3.5 Мбит/сек, а получать данные со скоростью 1.5, 0.8, 5, 8, 12, 25 Мбит/сек). Так как обычно пользователь получает данные, а не посылает, то данное разделение скоростей не ощущается пользователем, кроме случаев видеосвязи. Поэтому со временем стали появляются другие виды форматов с использованием коаксиального кабеля (кабельное телевидение, скорость до 100 Мбит/сек) и разъема Ethernet (локальная сеть со скоростью до 1 Гигабита/сек). В ряде европейских стран стандарт ADSL стал стандартом, по которому каждый житель получал доступ в интернет.

Обычная телефонная линия использует для пропускания частоты от 0.3 до 3.4 КГц, у ADSL модема нижняя частота для исходящего потока составляет 26 кГц, а верхняя 138 КГц, а для входящего потока от 138 кГц до 1.1 Мгц. Таким образом, можно разговаривать по телефону и передавать и получать данные одновременно.

Тем не менее, первые модемы не позволяли достаточно комфортно разговаривать по телефону, так как высокочастотная часть модема вносила посторонние шумы в телефонный разговор (и наоборот разговор вносил искажения в передачу данных). Чтобы этого избежать стали применять частотный фильтр (Splitter-частотный разделитель), который пропускал к телефону только низкие частоты.



2.2 Проектирование модема

Основная функция САПР состоит в выполнении автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей. Основная функция САПР состоит в выполнении автоматизированного проектирования на всех или отдельных стадиях проектирования объектов и их составных частей.

При создании САПР и их составных частей следует руководствоваться следующими основными принципами:

– системного единства;

– совместимости;

– типизации;

– развития.

Принцип системного единства должен обеспечивать целостность системы и системную связность проектирования отдельных элементов и всего объекта проектирования в целом (иерархичность проектирования).

Принцип совместимости должен обеспечивать совместное функционирование составных частей САПР и сохранять открытую систему в целом.

Принцип типизации заключается в ориентации на преимущественное создание и использование типовых и унифицированных элементов САПР. Типизации подлежат элементы, имеющие перспективу многократного применения. Типовые и унифицированные элементы, периодически проходят экспертизу на соответствие современным требованиям САПР и модифицируются по мере необходимости.

Процесс разработки схемы в САПР DipTrace

Для начала была создана рамка и штамп. Затем следует создание библиотеки. Дальше устанавливаем компоненты и соединяем их. Схема готова.

DipTrace является наиболее удобной системой для проектирования схем.



3. Технологический процесс

3.1 Проектирование технологического процесса

Для изложения технологических процессов в МК используют способ заполнения, при котором информацию вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой служебный символ.

Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки формы документа, и предназначены для обработки содержащейся информации средствами механизации и автоматизации.

Простановка служебных символов является обязательной и не зависит от применяемого метода проектирования документов.

Допускается не проставлять служебный символ на последующих строках, несущих ту же информацию, при описании одной и той же операции, на данном листе документа, для документов, заполняемых рукописным способом или с помощью печатающей машинки и не подлежащих обработке средствами механизации и автоматизации.

В качестве обозначения служебных символов приняты буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки, и выполняемые прописной буквой, например, М01, А12 и т.д.

Для изложения технологических процессов в МК используют способ заполнения, при котором информацию вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой служебный символ.

Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки формы документа, и предназначены для обработки содержащейся информации средствами механизации и автоматизации.

Простановка служебных символов является обязательной и не зависит от применяемого метода проектирования документов.

Допускается не проставлять служебный символ на последующих строках, несущих ту же информацию, при описании одной и той же операции, на данном листе документа, для документов, заполняемых рукописным способом или с помощью печатающей машинки и не подлежащих обработке средствами механизации и автоматизации.

В качестве обозначения служебных символов приняты буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки, и выполняемые прописной буквой, например, М01, А12 и т.д.

3.2 Документы технологического процесса

Проектируемый технологический процесс оформляют соответствующей технологической документацией из числа стандартов ЕСТД. Комплектность, виды и формы технологических документов выбирает разработчик.

Полный состав технологических документов, правила и положения по порядку их разработки и оформления определяет Единая система технологической документации (ЕСТД).

К технологическим документам относятся графические и текстовые документы, которые в совокупности или в отдельности определяют технологический процесс изготовления или ремонта изделия и содержат необходимые данные для его организации.

Технологические документы подразделяют на документы общего назначения и документы специального назначения (на технологические процессы, специализированные по технологическим методам выполнения).

К документам общего назначения относятся:

ѕ Титульный лист (ТЛ);

ѕ Карта эскизов (КЭ);

ѕ Технологическая инструкция (ТИ).

К специальным документам относятся:

ѕ Маршрутная карта (МК) -- для маршрутного или маршрутно-операционного описания технологического процесса или указания полного состава технологических операций при операционном описании изготовления или ремонта изделия (составных частей изделия), включая контроль и перемещения по всем операциям различных технологических методов в технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, технологической оснастке, материальных нормативах и трудовых затратах;

ѕ Карта технологического процесса (КТП)--для операционного описания технологического процесса изготовления или ремонта изделия (составных частей изделия) в технологической последовательности по всем операциям одного вида формообразования, обработки, сборки или ремонта с указанием переходов, технологических режимов и данных о средствах технологического оснащения, материальных и трудовых затратах;

ѕ Карта типового (группового) технологического процесса (КТТП). Применяется вместе с ведомостью деталей (сборочных единиц) к типовому (групповому) технологическому процессу (ВТП);

ѕ Карта технологического процесса ремонта (КТПР) -- для разработки технологического процесса ремонта изделия, сборочной единицы и детали по операциям с привязкой к имеющимся дефектам;

ѕ Операционная карта (ОК) --для описания технологической операции с указанием последовательного выполнения переходов, данных о средствах технологического оснащения, режимах и трудовых затратах. Разработка технологических процессов производится для изделий, конструкция которых отработана на технологичность и включает комплекс взаимосвязанных работ. К ним относятся:

– выбор заготовок;

– выбор технологических баз;

– подбор типового технологического процесса;

– определение последовательности и содержания технологических операций;

– определение, выбор и заказ новых средств технологического оснащения (в том числе средств контроля и испытания);

– назначение и расчет режимов обработки;

– нормирование процесса;

– выбор средств механизации и автоматизации элементов технологических процессов и внутрицеховых средств транспортирования и другие.

При разработке технологических процессов используются классификаторы технологических операций, системы обозначения, типовые технологические процессы, стандарты, каталоги, справочники и "Единая система технологической документации (ЕСТД)".

При разработке типовых технологических процессов необходимо учитывать конкретные производственные условия типового представителя группы изделий, обладающих общими конструктивно-технологическими признаками.

К типовому представителю группы изделия обычно относится такое изделие, изготовление которого требует наибольшего количества основных и вспомогательных операций, характерных для изделий, входящих в эту группу.

Необходимость разработки типовых технологических процессов определяется экономической целесообразностью, связанной с частотой применения изделия группы. Типизация осуществляется в двух направлениях:

– типизация комплексных технологических процессов изготовления однотипных изделий;

– типизация и стандартизация отдельных операций обработки различных изделий.

Типовые технологические процессы могут быть оперативными и перспективными.

Типовые технологические процессы и стандарты на технологические операции являются информационной основой при разработке рабочего технологического процесса.

Разработанные технологические процессы оформляются в виде технологических документов следующих видов, предусмотренных Государственным стандартом ЕСТД (ГОСТ 3.1001-74 -3.1106-74 и т. д.).

3.3 Маршрутная карта

Маршрутная карта (МК) - технологический документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия (включая контроль и перемещения) по всем операциям различных видов и технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами. Маршрутная карта является обязательным документом. Эту карту допускается разрабатывать на отдельные виды работ.

Маршрутная карта (МК) является составной и неотъемлемой частью комплектов ТД, разрабатываемых на ТП изготовления или ремонта изделий и их составных частей. Формы МК, установленные ГОСТ 3.1118 - 82, являются унифицированными и их следует применять независимо от типа и характера производства и степени детализации описания ТП.

Для изложения технологических процессов в МК используют способ заполнения, при котором информацию вносят построчно несколькими типами строк. Каждому типу строки соответствует свой служебный символ. Служебные символы условно выражают состав информации, размещаемой в графах данного типа строки формы документа и предназначены для обработки содержащейся информации средствами механизации и автоматизации. Простановка служебных символов является обязательной.

В качестве обозначения служебных символов приняты буквы русского алфавита, проставляемые перед номером соответствующей строки и выполняемые прописной буквой, например, M01, A12 и т.д.

Служебные символы условно выражают состав информации и их следует проставлять перед номером соответствующей строки:

А - Номер цеха, участка, рабочего места, где выполняется операция, номер операции, код и наименование операции, обозначение документов, применяемых при выполнении операции.

Б - Код, наименование оборудования и информация по трудозатратам.

К - Информация по комплектации изделия (сборочной единицы) составными частями с указанием наименования детали, сборочных единиц, их обозначение, обозначение подразделений, откуда поступают комплектующие составные части, кода единицы величины, единицы нормирования, количества на изделие и нормы расхода.

М - Информация о применяемом основном материале и исходной заготовке, информация о применяемых вспомогательных и комплектующих материалах с указанием наименования и кода материала, обозначения подразделения, откуда поступает материал, кода единицы величины,единицы нормирования, количества на изделие и нормы расхода.

О - Содержание операции (перехода).

Т - Информация о применяемой при выполнении операции технологической оснастке.

Р - Переменные данные по режимам резания, расчётные данные по основному и вспомогательному времени.



Заключение

Любая форма человеческой деятельности, любой процесс функционирования технического объекта связаны с передачей и преобразованием информации. Без информации и ее переработки невозможны организованные системы, какими являются живые организмы и искусственные, созданные человеком технические системы.

В данном курсовом проекте был рассмотрен метод преобразования аналоговых данных в цифровые, в таком элементе микропроцессорных устройств, как АЦП.

Были приобретены навыки по проектированию цифрового устройства.

Была выполнена работа с программой Dip Trace, в которой в результате были разработаны чертежи: сборочный чертеж, чертеж печатной платы, схема электрическая принципиальная. Все чертежи прилагаются. На примере проектирование цифрового модема, были проработаны стадии проектирования, которые регламентированы стандартами ГОСТ 2.103-68 и ГОСТ Р 15.201-2000.

Это удобная программа, которая призвана создавать конструкторскую и технологическую документацию,3D модели и чертежи, что позволило справиться с задачами курсового проекта.



Список литературы

1 Амосов В., Схемотехника и средства проектирования цифровых устройств - М.:2010;

2 Угрюмов Е.П. ,Цифровая схемотехника - М.:2010;

3 Пухальский Г.И., Т.Я.Новосельцева Проектирование цифровых устройств - М.:1996;

4 Уэйкерли Дж. Ф., Проектирование цифровых устройств, том 1 и 2 - М.:2002;

5 Бирюков С., Цифровые устройства на интегральных микросхемах - М.:1984;

6 Novarm Ltd DipTrace. Руководство пользователя - М.:2012;

7 Селевцов Л.И.,Автоматизация технологических процессов - М.: 2014;

8 Евстифеев А.В., Микроконтроллеры AVR семейств Tiny и Меда фирмы ATMEL А.В - М.: 2008;

9 Баранов В.Н., Применение микроконтроллеров AVR схемы, алгоритмы, В.Н. Баранов - М.: 2004;

10 Каган Б.М.,. Сташин В.В, Основы проектирования микропроцессорных систем автоматики - М.: 1987;

11 Сабунин А.Е., Altium Designer. Новые решения в проектировании электронных устройств - М.: 2009;

12 Белов А.В., Конструирование устройств на микроконтроллерах - М.: 2005;

13 ГОСТ 3.1118-82 - Создание маршрутной карты;

14 ГОСТ 2.105-95 - Единая система конструкторской документации. Общие требования к текстовым документам.



Приложение Г

(справочное)

1. Глоссарий -- словарь узкоспециализированных терминов в какой-либо отрасли знаний с толкованием, иногда переводом на другой язык, комментариями и примерами;

2. Аналого-цифровой преобразователь (АЦП) -- устройство, преобразующее входной аналоговый сигнал в дискретный код (цифровой сигнал). Обратное преобразование осуществляется при помощи ЦАП (цифро-аналогового преобразователя);

3. Цифровое устройство (ЦУ) - техническое устройство или приспособление, предназначенное для получения и обработки информации в цифровой форме, используя цифровые технологии;

4. Технологический процесс (ТП) -- это упорядоченная последовательность взаимосвязанных действий, выполняющихся с момента возникновения исходных данных до получения требуемого результата;

5. Система автоматизированного проектирования -- автоматизированная система, реализующая информационную технологию выполнения функций проектирования, представляет собой организационно-техническую систему, предназначенную для автоматизации процесса проектирования, состоящую из персонала и комплекса технических, программных и других средств автоматизации его деятельности. Также для обозначения подобных систем широко используется аббревиатура САПР;

6. Проектирование - это процесс составления описания, необходимого для создания в заданных условиях еще не существующего объекта по первичному описанию этого объекта путем его детализации, дополнения, расчетов и оптимизации;

7. САПР - программный пакет, который призван создавать конструкторскую и технологическую документацию,3D модели и чертежи;

8. Маршрутная карта - то перечень технологических операций с указанием модели оборудования по операциям в порядке их выполнения;

9. Программируемая логическая интегральная схема (ПЛИС) - электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем;

10. Компас - семейство систем автоматизированного проектирования с возможностями оформления проектной и конструкторской документации согласно стандартам серии ЕСКД и СПДС;

11. DipTrace - это многофункциональная САПР по разработке электронных печатных плат и схемотехнической документации для проектов любой сложности, от идеи до готового устройства;

12. Микроконтроллер - микросхема, предназначенная для управления электронными устройствами;

13. Микросхема - электронная схема на полупроводниковом кристалле или пленке, заключенная в корпус;

14. Печатная плата - вид конструкторской документации, документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки и контроля;

15. Конструкция - строение, устройство, взаимное расположение частей какого-либо предмета;

16. Чертеж - условное графическое изображение какого-либо (обычно материального) объекта, выполненное по установленным правилам, часто -- с указанием технических данных (размеров, масштаба, технических требований и т. п.). необходимых для изготовления данного объекта;

17. Принципиальная электрическая схема -- графическое изображение (модель) с помощью условных графических и буквенно-цифровых обозначений (пиктограмм) связей между элементами электрического устройства;

18. Сборочный чертеж - вид конструкторской документации, документ, содержащий изображение сборочной единицы и другие данные, необходимые для её сборки и контроля;

19. Единая Система Технологической Документации (ЕСТД) -- комплекс стандартов и руководящих нормативных документов, устанавливающих взаимосвязанные правила и положения по порядку разработки, комплектации, оформлению и обращению технологической документации, применяемой при изготовлении и ремонте изделий.

20. Маршрутная карта (МК) - технологический документ, содержащий описание технологического процесса изготовления или ремонта изделия по всем операциям различных видов и технологической последовательности с указанием данных об оборудовании, оснастке, материальных и трудовых нормативах в соответствии с установленными формами.

21. Флэш-память (англ. flash memory) -- разновидность полупроводниковой технологии электрически перепрограммируемой памяти (EEPROM).

22. Анализ - метод исследования, характеризующийся выделением и изучением отдельных частей объектов исследования (например, анализ крови, функциональный анализ, анализ требований).

23. Безотказность - свойство элемента или системы непрерывно сохранять работоспособность при определённых условиях эксплуатации (до первого отказа) называется безотказностью. Свойство объекта непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение некоторого времени или наработки.

24. Долговечность - свойство ЭВМ, сохранять работоспособность до предельного состояния с необходимыми перерывами для технического обслуживания и ремонта.

25. Компетенция - способность применять знания, умения, успешно действовать на основе практического опыта при решении задач общего рода, также в определенной широкой области.

26. Конденсатор - двухполюсник с определённым или переменным значением ёмкости и малой проводимостью; устройство для накопления заряда и энергии электрического поля.

27. Пайка - технологическая операция, применяемая для получения неразъёмного соединения деталей из различных материалов путём введения между этими деталями расплавленного материала (припоя), имеющего более низкую температуру плавления, чем материал (материалы) соединяемых деталей.

28. Печатный узел - печатная плата с подсоединенными к ней электрическими и механическими элементами и (или) другими печатными платами.

29. План - самая краткая запись, не передает фактические содержания, лишь учитывает манеру и схему подачи.

Размещено на Allbest.ru