📄Работа №208147
Тема: Регистратор интервалов времени на ПЛИС
Тип работы
Дипломные работы, ВКР
Предмет
Электротехника
Объем:
109 листов
Год:
2019
Просмотров:
29
3800
руб.
🛒 Купить работу
Не подходит эта работа?
Закажите новую по вашим требованиям
Узнать цену на написание
Закажите новую по вашим требованиям
Представленный материал является образцом учебного исследования, примером структуры и содержания учебного исследования по заявленной теме. Размещён исключительно в информационных и ознакомительных целях.
Workspay.ru оказывает информационные услуги по сбору, обработке и структурированию материалов в соответствии с требованиями заказчика.
Размещение материала не означает публикацию произведения впервые и не предполагает передачу исключительных авторских прав третьим лицам.
Материал не предназначен для дословной сдачи в образовательные организации и требует самостоятельной переработки с соблюдением законодательства Российской Федерации об авторском праве и принципов академической добросовестности.
Авторские права на исходные материалы принадлежат их законным правообладателям. В случае возникновения вопросов, связанных с размещённым материалом, просим направить обращение через форму обратной связи.
Настоящий учебно-методический информационный материал размещён в ознакомительных и исследовательских целях и представляет собой пример учебного исследования. Не является готовым научным трудом и требует самостоятельной переработки.
📋 Содержание
ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ 6
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Постановка задачи 9
2 Теоретические основы технологий проектирования на ПЛИС 10
2.1 Теоретические основы стандарта интерфейса JTAG 11
2.2 Сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и решений . . 12
3 Технологический раздел 14
3.1 Разработка структурной схемы устройства 14
3.2 Элементы регистратора интервалов времени 15
3.2.1 Управление питанием 15
3.2.2 ПЛИС 16
3.2.3 Делитель напряжения и компаратор 22
3.2.4 Интерфейс RS-485 27
3.2.5 Память 33
3.2.6 Контроль 34
3.2.7 Индикация 35
4 Программный раздел 36
4.1 Теоретические сведения языка описания аппаратуры VHDL 36
4.2 Цели и задачи программного обеспечения ПЛИС 37
4.3 Алгоритм работы программы ПЛИС 38
4.4 Интерфейс и тело объекта 40
5 Расчет показателей безотказности РЭУ 55
5.1 Определение поправочных коэффициентов для различных классов (групп)
изделий 59
6 Итоги и результаты 65
7 Организационно экономический раздел 71
7.1 Элементы сетевого графика 71
7.2 Расчет ожидаемой продолжительности выполнения работ 72
7.3 Технико-экономические расчеты 79
7.3.2 Себестоимость разработки 80
7.3.3 Амортизационные отчисления 81
7.3.4 Расчёт полной себестоимости и цены на разработку 81
7.3.5 Анализ технико-экономической эффективности 82
8 Безопасность жизнедеятельности 83
8.1 Требования безопасности к электротехническому изделию и его частям 84
8.2 Меры безопасности 85
8.3 Пожарная безопасность 85
8.3.1 Мероприятия по обеспечению пожаробезопасности при проведении технологических процессов 86
8.4 Требования к органам управления 87
8.5 Охрана труда пользователей ПЭВМ 88
8.6 Производственная санитария 91
8.7 Оказание первой помощи при поражении электрическим током 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 94
ПРИЛОЖЕНИЕ А
ВВЕДЕНИЕ 7
1 Постановка задачи 9
2 Теоретические основы технологий проектирования на ПЛИС 10
2.1 Теоретические основы стандарта интерфейса JTAG 11
2.2 Сравнение отечественных и передовых зарубежных технологий и решений . . 12
3 Технологический раздел 14
3.1 Разработка структурной схемы устройства 14
3.2 Элементы регистратора интервалов времени 15
3.2.1 Управление питанием 15
3.2.2 ПЛИС 16
3.2.3 Делитель напряжения и компаратор 22
3.2.4 Интерфейс RS-485 27
3.2.5 Память 33
3.2.6 Контроль 34
3.2.7 Индикация 35
4 Программный раздел 36
4.1 Теоретические сведения языка описания аппаратуры VHDL 36
4.2 Цели и задачи программного обеспечения ПЛИС 37
4.3 Алгоритм работы программы ПЛИС 38
4.4 Интерфейс и тело объекта 40
5 Расчет показателей безотказности РЭУ 55
5.1 Определение поправочных коэффициентов для различных классов (групп)
изделий 59
6 Итоги и результаты 65
7 Организационно экономический раздел 71
7.1 Элементы сетевого графика 71
7.2 Расчет ожидаемой продолжительности выполнения работ 72
7.3 Технико-экономические расчеты 79
7.3.2 Себестоимость разработки 80
7.3.3 Амортизационные отчисления 81
7.3.4 Расчёт полной себестоимости и цены на разработку 81
7.3.5 Анализ технико-экономической эффективности 82
8 Безопасность жизнедеятельности 83
8.1 Требования безопасности к электротехническому изделию и его частям 84
8.2 Меры безопасности 85
8.3 Пожарная безопасность 85
8.3.1 Мероприятия по обеспечению пожаробезопасности при проведении технологических процессов 86
8.4 Требования к органам управления 87
8.5 Охрана труда пользователей ПЭВМ 88
8.6 Производственная санитария 91
8.7 Оказание первой помощи при поражении электрическим током 92
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 93
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК 94
ПРИЛОЖЕНИЕ А
📖 Аннотация
В данной дипломной работе представлен процесс проектирования и разработки регистратора интервалов времени на базе программируемой логической интегральной схемы (ПЛИС). Актуальность исследования обусловлена постоянным усложнением радиоэлектронных средств, что требует применения современных методов проектирования, включая системный подход, математическое моделирование и использование передовой элементной базы для создания устройств с оптимизированными функциональными, конструкторскими и эксплуатационными характеристиками. Основными результатами работы являются разработанная структурная и принципиальная схемы устройства, включающие такие ключевые элементы, как управляющая матрица ПЛИС, делитель напряжения с компаратором, интерфейс RS-485, блок памяти и модули индикации, а также созданное программное обеспечение на языке VHDL в среде Quartus II, обеспечивающее корректное функционирование всей системы. Научная значимость заключается в демонстрации комплексного подхода к проектированию аппаратно-программных систем на ПЛИС, в то время как практическая ценность состоит в создании готового к испытаниям макета прибора, отвечающего требованиям технического задания. Теоретической основой исследования послужили работы таких авторов, как В.Б. Стешенко, рассматривающий элементную базу и системы проектирования ПЛИС Altera, П.Н. Бибило, посвятивший свой труд основам языка VHDL, а также С.М. Боровиков и С.Ф. Прытков, чьи исследования касаются теоретических основ конструирования и вопросов надежности радиоэлектронных изделий.
📖 Введение
Процесс конструирования заключается в разработке печатных плат, и конструкций прибора с учетом технологии единичного изготовления и ее специфики на предприятии. Первым этапом разработки может служить техническое задание (ТЗ), либо уже имеющиеся схемные решения, но требующие доработки. Финальным этапом разработки является готовый функционирующий макет, который проходит серию определенных испытаний, после чего отправляется на выпуск.
В результате такого подхода к проектированию создаются более технически совершенные радиоэлектронные средства (РЭС), отличающиеся от своих аналогов и прототипов улучшенными характеристиками: эффективностью за счёт использования более совершенной элементной базы, усовершенствованной конструкции и подходов к процессам программирования.
Разрабатываемая аппаратура должна обеспечивать требуемые по ТЗ выполнения задач, оптимизирована по таким показателям как функциональным, конструкторским, технологическим и эксплуатационным. Однако устройства РЭС в современном мире не стоят на месте и постоянно усложняются и совершенствуются. Из этого следует, что процессы разработки могут обернуться достаточно сложными расчетами и вычислениями. Подобное положение вызвало интенсивное развитие новой технологии проектирования РЭС, базирующихся на системном подходе и совершенствовании процессов проектирования с применением математических методов и средств вычислительной техники, использованием эффективных методов проектирования и оптимизации, а также повышением качества управления проектированием.
Главным средством автоматизации проектирования являются ЭВМ и управляемые ими другие технические средства. С их помощью осуществляется анализ и синтез схем, их оптимизация, компоновка и размещение элементов конструкции РЭС, находятся оптимальные варианты электрического соединения элементов (трассировки) и решаются многие другие сложные задачи. Для разработки и описания технической документации на изделия также используется всевозможное специализированное программное обеспечение.
Одним из таких примеров при проектировании РЭА можно выделить пакет программ P-CAD фирмы Personal CAD Systems. Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ИИ) вычислительных и радиоэлектронных устройств. Встроенные в P-CAD модули осуществляют функции логического моделирования, проверяют соблюдение правил проектирования, создают список соединений для моделирования, автоматически размещают компоненты и трассируют печатную плату.
В результате такого подхода к проектированию создаются более технически совершенные радиоэлектронные средства (РЭС), отличающиеся от своих аналогов и прототипов улучшенными характеристиками: эффективностью за счёт использования более совершенной элементной базы, усовершенствованной конструкции и подходов к процессам программирования.
Разрабатываемая аппаратура должна обеспечивать требуемые по ТЗ выполнения задач, оптимизирована по таким показателям как функциональным, конструкторским, технологическим и эксплуатационным. Однако устройства РЭС в современном мире не стоят на месте и постоянно усложняются и совершенствуются. Из этого следует, что процессы разработки могут обернуться достаточно сложными расчетами и вычислениями. Подобное положение вызвало интенсивное развитие новой технологии проектирования РЭС, базирующихся на системном подходе и совершенствовании процессов проектирования с применением математических методов и средств вычислительной техники, использованием эффективных методов проектирования и оптимизации, а также повышением качества управления проектированием.
Главным средством автоматизации проектирования являются ЭВМ и управляемые ими другие технические средства. С их помощью осуществляется анализ и синтез схем, их оптимизация, компоновка и размещение элементов конструкции РЭС, находятся оптимальные варианты электрического соединения элементов (трассировки) и решаются многие другие сложные задачи. Для разработки и описания технической документации на изделия также используется всевозможное специализированное программное обеспечение.
Одним из таких примеров при проектировании РЭА можно выделить пакет программ P-CAD фирмы Personal CAD Systems. Система P-CAD предназначена для проектирования многослойных печатных плат (ИИ) вычислительных и радиоэлектронных устройств. Встроенные в P-CAD модули осуществляют функции логического моделирования, проверяют соблюдение правил проектирования, создают список соединений для моделирования, автоматически размещают компоненты и трассируют печатную плату.
✅ Заключение
В данном дипломном проекте рассматривался процесс создания регистратора интервалов времени на ПЛИС и разработка программного кода, который обеспечивает управление всей системой. Проектирование и разработка по данному проекту осуществляется на основании требований, указанных в техническом задании. Рассмотрению подлежали вопросы технологического и программного характера.
В технологическом разделе рассматривались основные структурные элементы схемы, принципы работы управляющей матрицы, метод преобразования входных импульсов, выбор элементной базы устройства.
Назначение программного раздела - написание программного кода для управляющей матрицы. Он разрабатывался специально для правильного функционирования устройсва. Прошивка на матрицу разрабатывалась в САПР Quartus II, который обеспечивает доступ ко всем развитым ресурсам микросхем, позволяющий вести проектирование программно-аппаратных систем.
В процессе разработки дипломного проекта также широко использовались компьютерные средства создания электронной документации: пакет программ Microsoft Office Word, Microsoft Office PowerPoint и Microsoft Office Excel, а так же пакет программ конструкторского проектирования P-CAD.
В организационно-экономическом разделе приводится экономический анализ и сетевое планирование разрабатываемого устройства. Приводится расчет сетевого графика и его параметров, расчет заработной платы на оплату труда разработчиков, расчет полной себестоимости и цены на разработку, а также анализ технико-экономической эффективности разработки.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» приводятся основные нормативные документы и правила безопасности при эксплуатации. Рассмотрены общие требования безопасности, предъявляемые к устройству, уделено внимание вопросам пожарной безопасности, охраны труда пользователей ПЭВМ и производственной санитарии. В разделе 6 пояснительной записки продемонстрированы некоторые результаты дипломного проектирования.
В технологическом разделе рассматривались основные структурные элементы схемы, принципы работы управляющей матрицы, метод преобразования входных импульсов, выбор элементной базы устройства.
Назначение программного раздела - написание программного кода для управляющей матрицы. Он разрабатывался специально для правильного функционирования устройсва. Прошивка на матрицу разрабатывалась в САПР Quartus II, который обеспечивает доступ ко всем развитым ресурсам микросхем, позволяющий вести проектирование программно-аппаратных систем.
В процессе разработки дипломного проекта также широко использовались компьютерные средства создания электронной документации: пакет программ Microsoft Office Word, Microsoft Office PowerPoint и Microsoft Office Excel, а так же пакет программ конструкторского проектирования P-CAD.
В организационно-экономическом разделе приводится экономический анализ и сетевое планирование разрабатываемого устройства. Приводится расчет сетевого графика и его параметров, расчет заработной платы на оплату труда разработчиков, расчет полной себестоимости и цены на разработку, а также анализ технико-экономической эффективности разработки.
В разделе «Безопасность жизнедеятельности» приводятся основные нормативные документы и правила безопасности при эксплуатации. Рассмотрены общие требования безопасности, предъявляемые к устройству, уделено внимание вопросам пожарной безопасности, охраны труда пользователей ПЭВМ и производственной санитарии. В разделе 6 пояснительной записки продемонстрированы некоторые результаты дипломного проектирования.
ИЛИ
Поиск аналога
📕 Список литературы
🖼 Скриншоты
🛒 Оформить заказ
⚡ Работу высылаем в течении 5 минут после оплаты.