Category Archives: Проектирование

Лабораторная работа № 1

ПРИМЕНЕНИЕ МОДЕЛИРУЮЩЕЙ СИСТЕМЫ
MICROCAP-9 В ЗАДАЧАХ ПОСТРОЕНИЯ ПРОСТЕЙШИХ
ЦИФРОВЫХ СХЕМ
Цель работы: ознакомление с правилами моделирования
цифровых схем с помощью MicroCap-9.
1. МЕТОДИЧЕСкИЕ УкАЗАНИЯ
Моделирующая система MicroCap используется для моделирования цифровых схем малой и средней интеграции с целью их
синтеза и проверки работоспособности.
В моделирующей системе применяются цифровые микросхемы, перечисленные в табл. 1 (в ней приведена часть микросхем,
недостающие следует брать непосредственно из MicroCap-9).

для того чтобы провести имитационное моделирование, необходимо из пункта меню Компоненты выбрать из подменю Russian
Digital необходимый элемент и поместить его на стол моделирования. данная процедура повторяется столько раз, сколько необходимо для того, чтобы все элементы цифровой схемы находились на столе.
для соединения выводов элементов необходимо войти в режим соединения ОПЦИИ Команды графического редактора
или воспользоваться иконками из панели инструментов. Работоспособность схемы определяется следующим путем: выбираются необходимые генераторы либо устанавливаются необходимые фиксированные значения сигнала из пункта меню

Компоненты Компоненты Генераторы и их выходы подключаются ко входам скомпилированной схемы в режиме ОПЦИИ Команды графического редактора или воспользоваться
иконками из панели инструментов. затем просматриваются
номера узлов (выводов), на которых необходимо проверить значение сигнала (Alt + 1 или пункт меню Анализ Исследование
переходных процессов в режиме PROBE), и в появившемся диалоговом окне перечисляются выбранные ранее номера узлов
в виде одной из функций d(n), bin(1, …, n), oct(1, …, n), dec(1,
…, n), hex(1, …, n). В поле Временных диаграмм (Time Range)
указывается временной интервал расчета схемы в микросекундах, например 2u (где u обозначает микросекунды) или 3u, 1u.
В первом случае временной интервал составляет отрезок 0 –
2 мкс, а во втором случае – 1–3 мкс. Остальные параметры оставить по умолчанию или, при желании, нажав кнопку Help…
в окне Исследование переходных процессов в режиме PROBE,
узнать все дополнительные возможности цифрового анализа самостоятельно.
логические элементы «Повторитель» с тремя состояниями
выхода осуществляют передачу сигналов со входа Х на выход
при наличии уровня логического нуля на управляющем входе
EZ. При наличии на входе EZ уровня логической единицы выход
элемента переходит в высокоимпедансное состояние.
логические элементы «Расширитель» (обозначенные символом «&», со входами K и Е) при под
ключении к расширяемому элементу ИИлИ-НЕ выполняют функцию И – конъюнкции входных переменных, а расширяемый элемент – функцию ИлИНЕ. Соединяемые выводы расширителя
и расширяемого элемента

ПРЕДИСЛОВИЕ
В последние годы во всем мире интенсивно развиваются различные
методы изучения окружающей среды, среди которых наиболее важное
значение приобрели методы дистанционного зондирования. Развитие этих
методов стимулируется все ухудшающейся экологической обстановкой
в мире, необходимостью решения различных геологических, геофизических, метеорологических, гидрофизических и других задач. Кроме
того, большое значение приобретают задачи изучения лесных массивов, сельскохозяйственных угодий, поверхности Мирового океана, рек
озер, горных массивов и т. д. Глобальные наблюдения за большими поверхностями могут осуществляться только методами дистанционного
зондирования, в частности, из космоса с помощью искусственных спутников Земли (ИСЗ). Локальные наблюдения также могут осуществляться методами дистанционного зондирования, но могут производиться и с
борта летательного аппарата.
Применяемые методы можно условно разделить на два класса: активные и пассивные. Активные методы изучают характер отражения,
рассеяния и поглощения волн, излучаемых источником с известной спектральной плотностью. Пассивные используют анализ собственного теплового изучения сред и объектов в радиодиапазоне с целью получения
о них необходимой информации. В дальнейшем будем рассматривать
только пассивные методы и микроволновую радиометрическую диагностическую аппаратуру. Предпочтение пассивному методу отдано
потому, что радиометрическая аппаратура пассивного метода по сравнению с активной радиолокационной имеет значительно меньшие габариты, массу и энергопотребление. В связи с этим именно аппаратура
этого типа была первой использована на ИСЗ. Применение микроволнового диапазона дает ряд преимуществ по сравнению с использованием видимого и инфракрасного диапазонов (менее интенсивное ослабление радиоволн в атмосферных газах и осадках и более простая структура спектров поглощения кислорода и водяного пара). Интенсивность радиотеплового излучения и его другие характеристики зависят как от
термодинамической температуры излучающих сред, так и от их строения, состава и других физических параметров. Это обстоятельство и
является определяющим в методе радиометрии. Радиотепловое излучение, обусловленное преобразованием внутренней тепловой энергии
сред и объектов в энергию электромагнитного поля, занимает широкий
спектр. Будем рассматривать длины волн радиотеплового излучения от
1 мм до 100 см, данный диапазон спектра называют СВЧ-диапазоном
или микроволновым.
Методы радиометрической диагностики получили свое развитие лишь
тогда, когда были разработаны высокочувствительные приемные устройства (радиометры). В пособии рассматриваются типы радиометрических приемников, их

ВВЕДЕНИЕ
негативные воздействия на человека и среду обитания не ограничиваются только естественными опасностями, которые сопровождают жизнедеятельность человека на протяжении всего его
существования. человек, решая задачи своего материального обеспечения, все в больших масштабах воздействует на среду обитания своей деятельностью и продуктами деятельности, генерируя в
окружающей среде антропогенные опасности.
Эти опасности в подавляющем большинстве случаев определяются наличием отходов, неизбежно возникающих при любом виде
хозяйственной деятельности в соответствии с законом о неустранимости отходов или побочных воздействий производств [1]. отходы
сопровождают работу промышленных и сельскохозяйственных
производств, транспорта и предприятий, использующих различные
виды топлива для получения электрической и тепловой энергии.
они поступают в окружающую среду в виде выбросов в атмосферу,
сбросов в водоемы, производственного и бытового мусора, потоков
тепловой и электромагнитной энергии.
Практически все виды отходов склонны к накоплению. динамика их роста имеет прогрессирующую тенденцию, что ставит под
угрозу благополучие целых регионов (особенно урбанизированных)
из-за негативного характера воздействия на среду обитания, растительный и животный мир.
Вместе с тем отходы и побочные эффекты могут быть переведены из одной физико-химической формы в другую или перемещены
в пространстве. В настоящее время созданы целые отрасли промышленности, занятые утилизацией и переработкой отходов различного вида.
к газообразным относятся отходы и выбросы, состоящие из смесей газов и паров, а также примесей твердых и жидких частиц различного химического состава и происхождения, которые находятся в газах во взвешенном состоянии.
Многообразие существующих методов и аппаратов для утилизации полезных продуктов и очистки пылегазовых потоков делает
невозможным в ограниченных рамках пособия привести даже их
малую часть. По этой причине ниже описаны только те процессы и
аппараты, которые получили в настоящее время наибольшее распространение.

1. ЗАГРЯЗНЕНИЕ АТМОСФЕРЫ
ГАЗООБРАЗНЫМИ ОТХОДАМИ
Атмосферный воздух всегда содержал и содержит некоторое количество примесей, поступающих от естественных источников. Это
пыль растительного, вулканического и космического происхождения; пыль, возникающая при эрозии почвы; частицы морской и
океанской соли; дымы и газы от лесных и степных пожаров; газы,
выделяющиеся при распаде продуктов растительного и животного
происхождения; вулканические газы.
на формирование атмосферы ушли миллионы лет. Состав атмо-
сферы земли до недавнего времени оставался относительно постоянным. негативные воздействия газообразных отходов на

ВВЕДЕНИЕ
Специализированные вычислители решают задачи первичной и вторичной цифровой обработки информации.
При первичной обработке обеспечивается преобразование входных
сигналов в цифровую форму, обнаружение полезных сигналов в помехах, измерение параметров сигналов, их спектрально-корреляционные
преобразования и т. д. Основные методы решения этих задач заключаются в цифровой обработке во временной области и обработке в частотной области (например, цифровая фильтрация с использованием
дискретного преобразования Фурье).
Исключительно важным требованием является необходимость выполнения обработки в реальном масштабе времени, что накладывает жесткие ограничения как на время решения задач, так и на скорость обмена
информацией средствами интерфейса.
При вторичной обработке решаются задачи траекторных измерений, распознавание образов, задачи управления, контроля, диагностики и т. д.
В случае цифровой обработки различные алгоритмы могут реализоваться аппаратно, программно и программно-аппаратно.
Основной принцип замены аппаратных средств программными заключается в том, что программы, реализуемые микропроцессорной системой, могут заменить аппаратные средства, которые воспринимают,
хранят, обрабатывают и выдают цифровую информацию. Аппаратные и
программные средства оказываются, в известной степени, взаимозаменяемыми и соотношения между ними определяются, главным образом,
экономическими факторами.
Аппаратная реализация труднее поддается модификации, а программная – отличается гибкостью. Самое существенное ограничение замены
аппаратных средств программными – это быстродействие. Производительность специализированного устройства, выполняющего некоторую
функцию, всегда выше производительности устройств, реализующих
ту же функцию программно.

В настоящее время реализация специализированных вычислителей,
обеспечивающих выполнение заданного алгоритма за отрезок времени,
исчисляемый долями и единицами микросекунды, возможна лишь на
устройствах с жесткой логикой.
В этом случае эффективный подход к обеспечению обработки в реальном масштабе времени – это создание специализированных средств
цифровой обработки на основе БИС и СБИС. В настоящее время появились специализированные микросхемы сложения, вычитания, умножения и деления многоразрядных чисел, представленных в различных форматах.
В то же время в таких областях, как связь, медицина, акустика, бытовая техника и т. д. с успехом можно использовать микропроцессорные системы, обладающие исключительной гибкостью алгоритмов обработки.
В настоящем учебном пособии изложены вопросы разработки специализированных вычислителей как на микропроцессорной основе, так
и на базе устройств с жесткой логикой.

ГЛАВА 1
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ОРУДИЯ ТРУДА ЧЕЛОВЕКА

Все мы, живущие и работающие в нашей стране, являемся действующими лицами в единой системе народного хозяйства, а в глобальном
смысле, учитывая международную интеграцию, – в мировом хозяйстве.
При этом не имеет значения, какую каждый из нас выполняет функцию: в промышленности или в сельском хозяйстве, в научно-исследовательском институте или медицинском учреждении, в городском управлении или сапожной мастерской, в учебном заведении или сфере об
служивания – все мы участвуем в динамике системы «Народное Хозяйство»! Движущей силой народного хозяйства являются производитель
ные силы: люди, орудия труда (инструменты), предмет труда. Крестьяне, воздействуя на предмет труда: землю, удобрения, посадочный мате
риал, – создают продукты питания; рабочие и инженеры, воздействуя
на предмет труда: заготовки, комплектующие изделия и другие исход
ные материалы – создают машины, аппараты, приборы; учащиеся, об
рабатывая предмет труда – учебный материал (лекции, лабораторные
работы, учебники и учебные пособия), – создают «знания»; ученые,
профессора и преподаватели, работая над предметом труда, – проблема
ми, задачами, студентами, аспирантами, докторантами, – создают те
ории, системы, устройства, профессионалов по специальностям. Важ
нейшее значение в этом процессе играют орудия труда Человека, – его
инструменты, и высшая форма этих инструментов в настоящее время –
информационные инструменты. Эти инструменты основаны на ЭВМ,
математических, программных и других видах обеспечения.
Эволюция орудий труда (инструментов) человека иллюстрируется
табл. 1.
Информационные инструменты и соответствующий технологичес
кий процесс составляют информационные технологии, что представля
ет собой основную концепцию разработки и внедрения этого направле
ния в народное хозяйство.
Информационная технология – это технология, основанная на
точной, достоверной и своевременной информации, применяемой на
каждой технологической операции и процедуре.

Наиболее эффективной информационной технологией на сегодняш
ний день является интегрированная информационная технология
(ИИТ), которая поддерживает весь жизненный цикл любого произведе
ния человеческой деятельности, – от идеи до утилизации этого произве
дения. Действительно, основные этапы создания любого продукта не
зависят от принадлежности этого продукта к той или иной области. В
частности, создание навигационного прибора летательного аппарата
или датчика расхода воды в системе жилищнокоммунального хозяй
ства города одинаково включают идею, исследование, проектирование,
подготовку производства, производство, эксплуатацию, утилизацию.
В развитых странах «дальнего» зарубежья аналогом ИИТ

Лабораторная работа № 4
ДЕШИФРАТОРЫ И ШИФРАТОРЫ
Цель работы: изучение принципов построения различных
схем дешифраторов, шифраторов и их синтез.
1. МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
дешифратором называется операционный элемент, имеющий
n входов и 2n выходов и обеспечивающий
появление сигнала на определенном выходе для каждой конкретной комбинации
входных сигналов, одновременно поступивших на его входы. Поскольку в случае
двоичного кода существует 2n различных
n-разрядных комбинаций, количество выходных шин в общем случае определяется
выражением N = 2n. Выходной код при
этом принято называть унитарным, т. е.
значение «1» будет только в одном разряде.

Если N = 2n, то дешифратор называется
полным.
Условное изображение дешифратора
для случая n = 3 приведено на рис. 1. Сиг
Рис.1. Полный дешифратор
на 3 входа

нал появляется на том выходе, номер которого соответствует двоичному числу, образованному входной n-разрядной комбинацией.
Работа полных дешифраторов может быть описана совокупностью переключательных функций:

Y Х X

;

0

n1 n2…X X10

Y1X n1X n2…

X X10

;

Y
2n1

X

n 1Xn2…X X10,

(1)
3

где Xi – значения входных сигналов дешифратора;Yi – значения
выходных сигналов.
В качестве примера можно привести простейший дешифратор
на 2 входа (Х0, Х1) и 4 выхода (Y0, Y1, Y2, Y3). логика работы этого дешифратора отражена в табл. 1.
Таблица 1
Таблица истинности состояний 2-входового дешифратора

X1
0
0
1
1

Входы

X0
0
1
0
1

Y0
1
0
0
0

Y1
0
1
0
0

Выходы

Y2
0
0
1
0

Y3
0
0
0
1

На основании приведенной таблицы функциональная схема
дешифратора может быть описана следующими алгебро-логическими выражениями:
X X ;
Y01 0
X X ;
Y11 0
Y X X0;

2 1
Y3X X10.
Соответствующая схема дешифратора показана на рис. 2.
В вычислительной технике дешифраторы используются для
расшифровки кодов и выдачи управляющих сигналов в различ

ные цепи. Они применяются в устройствах управления ЦВМ для
дешифрации кода операции и выдачи сигналов в цепи машины,
участвующие в выполнении данной операции. дешифраторы
также широко применяются в качестве адресных коммутаторов
запоминающих устройств.
Существует несколько методов построения дешифраторов, реализующих систему (1) различным образом в зависимости от формата дешифрируемого слова и параметров используемых логических элементов, в частности числа входов каждого элемента.
Линейные дешифраторы
линейные дешифраторы строятся непосредственно по выражениям (1), т. е. каждая переключательная функция реализуется отдельным n-входовым конъюнктором. Построение дешифратора этим способом возможно, если m n, где m – число входов
логического элемента.

юнкторов, каждый из которых срабатывает при определенной
комбинации входных сигналов. В литературе подобные дешифраторы иногда называются прямоугольными, или матричными.

ПРЕДИСЛОВИЕ

В пособии рассматриваются вопросы проектирования электромеханических модулей в приборостроении.
В первом разделе приведен обзор особенностей исследования системы построения электромеханических модулей и типоразмерных
рядов элементов, входящих в состав модулей. Показано, как наиболее полно классифицировать электромеханические устройства
по функциональному назначении, разделив их на четыре группы.
Второй раздел посвящен критериям оптимизации параметрических и типоразмерных рядов. Рассматриваются критерий минимума затрат при разработке, изготовлении и эксплуатации, критерий
минимума затрат с учетом потерь потребителя на адаптацию, критерий максимума среднего экономического выигрыша.
Третий раздел показывает методы решения задач оптимизации
типоразмерных рядов электромеханических модулей. Это оптимизация типоразмерных рядов с помощью вычислительной техники
и упрощенный метод решения задачи оптимизации. здесь же дано
теоретическое обоснование типоразмерного ряда элементов, входящих в состав модуля.
В четвертом разделе рассматриваются методы конструирования
приборов, которые получили распространение при разработке комплекта конструкторской документации электромеханических узлов
и приборов: геометрический метод, машиностроительный метод,
топологический метод, метод проектирования моноконструкций,
базовый метод конструирования, эвристический метод конструирования, метод автоматизированного конструирования. Базовый метод – основной метод конструирования современных приборов.
Пятый раздел – раздел о методах конструирования электромеханических устройств приборов. здесь говорится о критериях для
конструирования: назначение приборов, их классификация, условия эксплуатации, технические требования. Прогрессивным методом конструирования малогабаритных механических устройств
является создание ряда универсальных редукторов с гаммой передаточных отношений, получаемых в одном корпусе изменением
набора зубчатых колес
В шестом разделе идет речь о размерной и функциональной взаимозаменяемости. Базовый метод конструирования приборов и их
составных частей невозможен без схемной и конструкторской унификации высокого уровня применения.
Взаимозаменяемость нельзя осуществить без использования
основных принципов стандартизации, разновидностями которых
являются ограничение (симплификация), типизация, агрегатирование и унификация.
В седьмом разделе говорится о том, что исходя из функционального назначения все электромеханические модули могут быть подразделены на четыре группы.
Первая группа – электромеханические модули, имеющие на
входе электрический сигнал и на выходе пространственное перемещение. К этой группе следует

ПРЕДИСЛОВИЕ

Изделия радиоэлектроники и вычислительной техники используются почти во всех сферах человеческой деятельности от простейших электрических схем до сложнейших вычислительных комплексов. Основу этих устройств составляют электронные модули на печатных платах, создание которых требует от разработчика и конструктора учета многих противоречивых требований. Постоянное совершенствование электронных устройств, использование микросхем
и многослойных печатных плат привело к тому, что их конструирование стало невозможным без средств автоматизации.
Одними из наиболее широко используемых пакетов прикладных
программ САПР ЭВС и РЭС являются пакеты P’CAD 2002 и AutoCAD
2002.
Система проектирования P’СAD 2002 содержит пять основных
компонентов:
Symbol Editor, в среде которого производится разработка электрических символов элементов;
Pattern Editor, применяющийся при разработке посадочных мест
корпусов элементов;
Library Executive, используемый при создании компонентов электрических схем;
Schematic, служащий для автоматизированного проектирования
принципиальных схем;
PCB, в котором осуществляется разработка топологии печатной
платы.
Пакет AutoCAD 2002 является мощным пакетом автоматизированного конструирования и широко используется на предприятиях
радиоэлектронного профиля, выпускающих как специальную, так и
гражданскую продукцию. Знание возможностей пакета и наличие
практических навыков по работе с ним является необходимым условием для успешной адаптации выпускников в научных организациях и промышленных предприятиях.
Применение этих пакетов позволяет создать завершенный цикл
этапов конструкторского проектирования электронных модулей первого уровня: выбора варианта принципиальной схемы, создания библиотеки ее нестандартных электрорадиоэлементов, формирования
принципиальной схемы, разработки топологии печатной платы, сохранения в формате обмена файлами необходимых видов печатной
платы и схемы, проектирования фрагментов рабочего и сборочного
чертежей платы и электронного модуля и сборки этих фрагментов в
рабочий и сборочный чертежи модуля.
Представленный в данном методическом материале цикл лабораторных работ предназначен для студентов вычислительных, приборостроительных и радиотехнических специальностей, обучающихся на кафедре технологии аэрокосмического приборостроения.
Лабораторный практикум построен на принципе последовательного проектирования электронного модуля с развитием и закреплением знаний и навыков работы с пакетами прикладных программ
P’CAD 2002 и AutoCAD 2002.
Структурно лабораторный практикум объединяет девять лабораторных работ, каждая из которых содержит теоретический материал, порядок выполнения работы и оформления результатов. Результаты работы

предисловие
созданию летательного аппарата (ла) любого типа предшествует
этап расчетных проработок аэродинамических характеристик предложенных конструкций летательного аппарата с учетом влияния
сверхзвуковых скоростей полета, оценки возможности выполнения
горизонтального полета на различных высотах и маневрирования
в вертикальной и горизонтальной плоскостях в условиях ограничения мощности двигательной установки. при этом рассчитанные
аэродинамические силы должны быть найдены с учетом всех факторов, влияющих на их величину, к которым можно отнести факторы конструктивного характера, физические особенности обтекания объекта в целом или его отдельных частей, производственнотехнологические и эксплуатационные показатели.
Цель настоящих методических указаний – дать вводные теоретические понятия и ознакомить с методикой расчета аэродинамических и маневренных характеристик ла, дать оценку возможности полета на заданной высоте и выполнения маневров.

ВВедение
при полете в атмосферных условиях на самолет действуют три
силы: cила тяжести, сила тяги и полная аэродинамическая сила
[1]. они обозначаются следующими символами: G – сила тяжести,
приложена в центре масс самолета, направлена к земле и в управлении полетом не участвует; P – сила тяги, как правило, направлена
вдоль главной строительной оси самолета; направление ее действия
может не проходить через центр масс, а быть выше или ниже его;
Ra – полная аэродинамическая сила, никогда не проходит через
центр масс. перенос в центр масс силы тяги и аэродинамической
силы по правилам механики приводит к появлению момента тяги
и момента аэродинамической силы. суммарный момент этих сил,
как вектор, может быть спроектирован на оси связанной системы
координат (ОХ, Y, Z). в этой системе координат ось X направлена
вдоль продольной строительной оси самолета, ось Y лежит в вертикальной плоскости симметрии самолета и направлена вверх, ось
Z направлена на правое крыло. проекции суммарного момента на
оси Х, Y, Z называются моментами крена, рыскания и тангажа соответственно и обозначаются МХ,МY, МZ. наибольшее внимание
в аэромеханике самолета уделяют моменту тангажа, поскольку
большинство маневров самолетом осуществляется в вертикальной
плоскости: взлет и посадка, полет по прямой, снижение и набор высоты, «петля нестерова», «кобра пугачева», «колокол» и др.
каждая из сил, приведенная в центр масс самолета, может быть
спроектирована на выбранную систему координат. для расчета траекторий движения самолета выбирается и используется траекторная система координат (ОXкYкZк). ось Xк в этой системе направлена вдоль вектора скорости самолета относительно земли. вертикальная ось Yк перпендикулярна оси Xк и находится в плоскости,
содержащей

BANKISEL  —  генерация кода выбора банка RAM для косвенной адресации

bankisel <label>

Используется при создании объектного модуля. Эта директива представляет собой указание линкеру для генерации кода выбора соответствующего банка при косвенной адресации адреса назначенного <label>. Только одна метка <label> должна быть указана, над ней не должно выполняться никаких операций и она должна быть предварительно определена.

Линкер сгенерирует код выбора соответствующего банка. Для устройств с14-битным ядром будет сгенерирована инструкция установки/сброса соответствующего бита RP в регистре STATUS. Для устройств с 16-битным ядром будет сгенерировано MOVLB или MOVLR. Если косвенный адрес полностью определен без этих инструкций не будет генерироваться никакого кода. For more information, refer to Chapter 4, “Using MPASM to Create Relocatable Objects.”

Example

movlw   Var1

movwf   FSR

bankisel Var1

…

movwf   INDF

See Also    PAGESEL     BANKSEL

BANKSEL  – генерация кода выбора банка RAM

banksel <label>

Используется при создании объектного модуля. Эта директива представляет собой указание линкеру для генерации кода выбора банка для установки банка, в котором находится адрес на который указывает <label>. Только одна метка <label> должна быть указана, над ней не должно выполняться никаких операций и она должна быть предварительно определена.

Линкер сгенерирует код выбора соответствующего банка. Для устройств с12-битным ядром будет сгенерирована инструкция установки/сброса соответствующего бита в регистре FSR.  Для устройств с14-битным ядром будет сгенерирована инструкция установки/сброса соответствующего бита RP в регистре STATUS. Для устройств с 16-битным ядром будет сгенерировано MOVLB или MOVLR. Если устройство содержит только один банк RAM, не будет генерироваться никакого кода. For more information, refer to Chapter 4, “Using MPASM to Create Relocatable Objects.”

Example

banksel  Var1

movwf    Var1

See Also     PAGESEL     BANKISEL

CBLOCK  —  определить группу констант

cblock  [<expr>] <label> [:<increment>][,<label>[:<increment>]]

endc

Определяет список поименованных констант. Каждой метке <label> присваивается значение на единицу больше чем предыдущей. Эта директива служит для назначения смещения относительно начального адреса нескольким меткам. Список меток заканчивается, когда встречается директива ENDC. <expr>  указывает стартовое значение для первой метки в блоке. Если <expr> не указано, первая метка будет иметь значение на единицу больше чем последняя метка в предшествовавшей директиве CBLOCK. Если первая директива CBLOCK не имеет <expr>, присваивается начальное значение нуль. Если значение  <increment> определено, следующей метке <label> присваивается значение на <increment> больше чем предыдущей. Несколько имен, разделенных запятыми,

Содержание

Задание                                                                                                                      стр.3

Постановка задачи                                                                                                    стр.3

Цель работы                                                                                                              стр.3

Аппаратные методы умножения                                                                            стр.3

Матричный умножитель чисел без знака                                                              стр.4

Используемые микросхемы                                                                                     стр.6

Литература                                                                                                                стр.8

Приложение                                                                                                              стр.9

Задание.

Спроектировать параллельный аппаратный умножитель. Матричный умножитель чисел по алгоритму Бо-Вули, без исполнения принципов конвейеризации.

Постановка задачи

              Разработать структурную и электрическую схему динамического коммутатора  мультипроцессорной вычислительной системы с локальной памятью у каждого процессора и распределенной общей памятью.

Проектируемый коммутатор служит для поддержки блочного обмена между локальной и общей памятью под управлением соответствующих процессоров, должен иметь 8 входов и 8 выходов, иметь ширину 32 разряда и обеспечивать самомаршрутизацию пакетов от любого входа к любому выходу.

Каждый передаваемый пакет содержит заголовок (2 четырехбайтных слова), тело (256 слов)и хвостовик (1 слово). Заголовок пакета содержит адресную информацию и старшие три разряда первого слова определяют номер выхода коммутатора, а следующие три разряда определяют номер его входа.

Скорость передачи данных в каналах коммутатора должна быть не менее 50 Мбит/сек, буферная память каждого узла коммутатора должна быть рассчитана на временное хранение 1 пакета данных.

Цель работы

Ознакомление с проблемами построения мультипроцессорных вычислительных систем, существующей элементной базой проектирования вычислительной техники и

приобретение практических навыков проектирования узлов вычислительных систем с заданными требованиями.

Аппаратные методы умножения

Введение
В процессе дипломного проектирования студенты специальности 22.03
“Системы автоматизированного проектирования (САПР)” занимаются разработкой компонентов подсистем САПР, а именно; математическим, лингвистическим, программным, информационным, методическим и организационным обеспечением подсистем. Учитывая возрастающую потребность
внедрения информационных технологий в различных областях народного
хозяйства, существенная часть дипломных работ и проектов должна быть
связана с процессами проектирования, а также другими приложениями информационных технологий, содержать перечисленные выше компоненты
обеспечений разрабатываемых информационных инструментов.
Дипломные работы отличаются от дипломных проектов, прежде всего,
исследовательским характером и теоретической направленностью, концентрируясь в основном на математических и алгоритмических вопросах разработки информационных инструментов, в том числе программных систем.
Как и в случае дипломных проектов конечным продуктом должны являться
работоспособные программные средства, учитывающие требования, предъявляемые к программным продуктам (правильность, совместимость, надежность, универсальность, защищенность, эффективность, адаптируемость и т.
д.).
Разработка программного продукта функционально ничем не отличается
от разработки любого технического объекта. При разработке программного
продукта приходится “проходить” те же процедуры, расчет, конструирование, технологическая подготовка, испы-тания. Однако, содержание этих
процедур иное [1], а соответствующая техническая документация уже не
содержит геометрических фигур, конструкторских машиностроительных
чертежей, спецификаций элементов и т.д.
Объектом проектирования в дипломных проектах студентов специальности 22.03 являются информационные инструменты проектировщиков, а
также работников любых других отраслей народного хозяйства, в том числе
в области экономики, юриспруденции, управления, культуры.
Важно, чтобы разрабатываемые в дипломной работе или проекте компоненты компьютерных автоматизированных подсистем “вписывались” в соответствующий информационный инструмент и обеспечивали его работоспособность.
Основное для дипломника по специальности 22.03 – разработка отдельных компонентов и полностью информационных инструментов.
что отличает его от выпускников вузов по другим специальностям, где
требуется лишь корректное применение, например, средств САПР для проектирования технических объектов. Основное для таких дипломников разработка и проектирование самих объектов (приборов, машин, устройств).
В этой связи оценка дипломных работ и проектов по специальности
САПР должна осуществляться в соответствии с требованиями к

Цель работы:

практическое изучение протоколов ARP, IP, TCP

Ход выполнения работы:

1. Настроила трафик – анализатор на захват пакетов в сегменте сети.

2. Выключила всю фильтрацию пакетов.

3. Включила установки защиты ( Guard ) и выключила все опции, сняв флажки, в том числе опцию «игнорировать локальное соединение »

4. Вменю Logs выключила все опции, сняв все флажки с соответствующих настроек.

5. Начала новую сессию захвата.

6. В меню Захват ( Capture ) нажать кнопку Start.

7. Нажав кнопку « Переключение между режимами отображения захвата и декодирования » убедилась, что установки Capture Logs, Decode Logs, Filter, Guarding – выключены.

8. В меню установок Settings выбрала режимы Run continuosly и Scroll packets .

9. В подменю РАЗНОЕ ( Miscellfneous ) установила количество пакетов, которое соответствует размеру дискового пространства в 2 МВ.

10. Убедилась, что трафик – анализатор захватывает пакеты протоколов ARP, TCP/IP и UDP/IP и имеет место прокрутка пакетов.

11. На панели захвата выбрала запросный пакет протокола ARP (рис 1). На панели Packet Decoder появилась информация о структуре перехваченного пакета. Нажала знак + для подробного отображения структуры. Сделала копию экрана .

12. Проделала все действия, перечисленные в пункте 3 над ответным пакетом протокола ARP (рис 2).

13. Проделала все действия, перечисленные в пункте 3 над пакетом протокола TCP/IP (рис 3).

14. Проделала все действия, перечисленные в пункте 3 над пакетом протокола UDP/IP(рис 4).

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА № 6
Создание форм.
Подчиненная форма
Вы научитесь:
использовать Мастер форм для создания форм;
создавать формы в режиме Конструктора;
создавать собственные кнопки с помощью Мастера;
формировать элементы управления и выполнять в них расчеты;
задавать последовательность перехода между полями формы;
создавать подчиненные формы.
Порядок выполнения работы:
Вы работали ранее с запросами и таблицами. В таблице или запросе с множеством полей бывает трудно увидеть всю информацию в записи. С помощью формы можно представить информацию более удобным и обозримым образом.
Создание формы с помощью Мастера форм
Имеется два разных способа создания формы: с помощью: с помощью мастера форм или совершенно самостоятельно определяя внешний вид и параметры формы. Используя Мастер форм, Вы в процессе работы получаете дополнительную помощь, что зачастую позволяет сберечь время.
1. Запустите Microsoft Access и откройте в своей папке файл Конф_фабрика.
2. С помощью Мастера форм создайте форму, содержащую следующую информацию о транспортных фирмах: Код доставки, Название, Адрес, Город, Почтовый индекс, ШтатПровинция, Авиадоставка. Для этого:
Перейдите на вкладку Формы.
Щелкните на кнопке Создать. В появившемся диалоговом окне выберите Мастер форм. В качестве источника данных укажите таблицу Транспортные фирмы. Нажмите .
В списке доступных полей дважды щелкните на следующих полях: Код доставки, Название, Адрес, Город, Почтовый индекс, ШтатПровинция, Авиадоставка. Все они появятся в списке Выбранные поля. Поля, находящиеся в нем, автоматически будут введены в новую форму. Щелкните на кнопке Далее.
В следующем диалоговом окне просмотрите все предложенные внешние виды формы. Выберите расположение в один столбец и нажмите кнопку Далее.
В следующем диалоговом окне можно выбрать стиль оформления формы. Щелкните на предлагаемых вариантах и оцените результаты. Выделите Обычный и щелкните на кнопке Далее.
В последнем диалоговом окне Мастера форм можно задать имя формы. Можно также выбрать, начать ли работу с формой или изменить ее дизайн. Имя, предлагаемое программой Access, вполне годится (это имя таблицы, на которой базируется форма). Убедитесь, что выбран параметр Открытие формы для просмотра или ввода данных. Щелкните на кнопке Готово.
3. Внимательно рассмотрите изображение на экране. Пролистайте записи в форме с помощью полосы прокрутки записи.
4. Закройте созданную форму.
Создание формы в режиме Конструктора
Для того чтобы научиться изменять внешний вид, добавлять элементы управления и т.п., Вы теперь создадите новую форму в режиме Конструктора.
5. В режиме Конструктора на основе таблицы Сотрудники создайте форму, содержащую следующую информацию о сотрудниках фирмы Конфетная фабрика: Код,

5.1. Антенные системы МТРС

Основные параметры антенн
Антенны относятся к пассивным компонентам радиосистем, и в конструктивном отношении они представляют сочетание проводников и
магнитодиэлектриков. Наряду с выполнением основных функций излучения и приема радиоволн современные антенны выполняют важнейшие функции пространственной фильтрации радиосигналов, обеспечивая направленность действия радиосистем.
Качество функционирования антенн описывается рядом радиотехнических, конструктивных, эксплуатационных и экономических характеристик и параметров. Конструктивное выполнение антенн и достижимые значения параметров существенно зависят от диапазона применяемых радиоволн. Основное внимание уделим антеннам диапазонов
СВЧ и КВЧ, используемых в системах МТРС.
Основными электрическими характеристиками антенн являются: диаграмма направленности (ДН) и коэффициенты направленного действия
(КНД), усиления (КУ), использования поверхности (КИП) апертуры.
Диаграмма направленности антенны характеризует угловое распределение мощности излучения в пространстве. Различают ДН в плоскости расположения вектора напряженности электрического поля (плоскость Е) или в плоскости расположения вектора напряженности магнитного поля (плоскость Н). Три возможные формы построения ДН показаны на рис. 5.1, а–в. Приближенно диаграмма характеризуется шириной главного лепестка по половинной мощности (23 на рис. 5.1, б)
или по 0,1 мощности (210 на рис. 5.1, б).
Коэффициент направленного действия антенны характеризует способность антенны концентрировать излучаемую энергию в определенном направлении. КНД определяется как отношение мощности излучения в главном направлении к средней мощности излучения по всем
направлениям.
Помимо КНД и ширины луча главного лепестка ДН, направленные
свойства антенны оценивают также уровнем боковых лепестков. Чаще
всего уровень боковых лепестков характеризуют максимумом наибольшего бокового лепестка по отношению к значению главного максимума. При сложной поляризационной структуре поля уровень боковых
лепестков находят как по основной, так и по паразитной составляющей
вектора поляризации. Ширина луча и уровень боковых лепестков антенны являются параметрами, определяющими разрешающую способность и помехозащищенность радиосистем.
В большинстве реальных антенн боковые лепестки имеют тенденцию быстрого снижения по мере удаления от главного лепестка ДН, а
ширина главного лепестка обычно является не настолько малой, чтобы
эффективность главного луча антенны падала ниже 0,8. Для таких антенн широко распространена инженерная оценка КНД по формуле [1]
КНД = 32000/(23x23y),
где под 23x и 23y понимают значения (в градусах) ширины главного
лепестка реальной ДН на уровне половинной

1. ОБЩИЕ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ
По оценкам ведущих специалистов мира ХХI век ознаменуется
созданием Глобальной Информационной Инфраструктуры – ГИИ,
являющейся совокупностью Национальных Информационных Инфраструктур.
ГИИ характеризуется ростом мобильности (сотовые и транкинговые сети связи, спутниковые системы персональной связи), интеллектуальности (интеллектуальные сети связи) и мультимедийности
(сочетание широкополосной связи, Интернета и других технических
и технологических идей и изобретений).
В этих условиях особую роль приобретают радиотехнические системы передачи информации (РТСПИ). В связи с этим чрезвычайно
важно ориентироваться в путях развития РТСПИ, представлять предельные и реальные возможности технических средств и систем передачи информации.
Лекционный курс «Радиотехнические системы передачи информации» содержит основы теории, принципы построения и методы
расчета характеристик РТСПИ как в целом, так и отдельных звеньев
системы. Изучаются единые методы решения разнообразных задач,
возникающих при передаче информации от источника до получателя, которые присущи как непосредственно системам связи и радиовещания, так и телевидению, радиотелеметрии, радиоуправлению, а
также радиолокационным и радионавигационным системам. Подавляющее число современных систем связи работает при передаче широкого спектра сообщений (от телеграфа до телевидения) в цифровом
виде.
В процессе изучения курса РТСПИ студенты знакомятся одновременно с основами теории информации и кодирования.
Для успешного освоения курса студентам необходимы твердые
знания по математике (теория вероятности, основы вычислительной математики), физике (электромагнитное поле, колебания и волны), радиотехническим цепям и сигналам (спектральный анализ, согласованная фильтрация сигналов на фоне помех), теории и техники
радиотехнических систем (потенциальная помехоустойчивость, синтез оптимальных систем), импульсным и вычислительным устройствам (системы счисления, основы цифровой обработки сигналов), а
также по антеннам, радиоприемным и радиопередающим устройствам.
По наиболее трудным для усвоения разделам будут прочитаны
лекции, По всем разделам курса студенты получают консультации у
преподавателей. В программе курса по возможности использованы
упрощенные математические модели, для которых получаемые результаты оказываются достаточно понятными, уделяется повышенное внимание физическому толкованию получаемых результатов и
их прикладной стороне, позволяющей производить инженерные расчеты и оценки. Усвоение курса РТСПИ в соответствии с программой
облегчает студентам восприятие материала, содержащегося в многочисленной литературе, освещающей различные вопросы, возникающие

СОДЕРЖАНИЕ

Предисловие …………………………………………………………….. 4
1. Основы проектирования …………………………………………… 6
1.1. Краткая классификация оптикоэлектронных приборов ….. 6
1.2. Основные критерии оценки качества лазерных систем ……… 9
1.3. Уровни проектирования …………………………………………. 11
1.4. Методы решения нешаблонных задач …………………………. 14
1.5. Блочноиерархический подход к проектированию ………….. 17
2. Распространение лазерного излучения ………………………….. 20
2.1. Оптические свойства атмосферы ……………………………….. 20
2.2. Состав атмосферы ………………………………………………… 20
2.3. Распространение лазерного излучения через атмосферу ……. 24
3. Рассеивающие свойства целей и характеристики отраженных
сигналов в оптическом диапазоне ……………………………………. 29
3.1. Эффективная площадь рассеяния типовых целей …………… 29
3.2. Поляризационные характеристики целей ……………………. 33
4. Расчет и выбор основных параметров оптикоэлектронных при
боров ……………………………………………………………………… 37
4.1. Энергетические расчеты оптикоэлектронных приборов …… 37
4.2. Особенности габаритного расчета приемных оптических сис
тем оптикоэлектронных приборов ………………………………….. 60
4.3. Расчет и выбор динамических параметров оптикоэлектрон
ных приборов …………………………………………………………… 64
4.4. Точностные расчеты оптикоэлектронных приборов ……….. 73
4.5. Расчет тепловых режимов работы оптикоэлектронных при
боров ……………………………………………………………………… 89
Библиографический список …………………………………………… 97

ПРЕДИСЛОВИЕ

Оптикоэлектронные системы все больше входят в повседневную жизнь
людей. Основными областями применения оптикоэлектронных систем яв
ляются геодезия и картография, строительное и горное дело, траекторные
измерения космических объектов в системах Земля—Космос и космичес
ких комплексах (сближение и стыковка), калибровка радиолокационных
измерителей и получение метеоинформации, управление оружием и сис
темой передачи информации, медицинское оборудование и многое др. Ча
сто оптикоэлектронные системы работают в комплексе с системами дру
гих диапазонов.
Перечисленные области применения оптикоэлектронных систем представ
ляют собой очень сложные комплексы, требующие особого подхода к проекти
рованию и разработке. Разработчик должен обладать широким кругозором
и иметь знания из других областей техники. Разработка оптикоэлектрон
ных систем требует нестандартного мышления и способностей коллективов
разработчиков в совместной работе над проектом.
Подходы к решению нестандартных задач рассмотрены в первой главе
учебного пособия. В зависимости от поставленной задачи для оптической
системы необходимо выбрать частотный диапазон, обеспечивающий опти
мальное решение.

1. СОДЕРЖАНИЕ КУРСОВОГО ПРОЕКТА
Курсовой проект должен содержать пояснительную записку и графический материал. Пояснительная записка включает:
– введение;
– разработку структурной cхемы проектируемого устройства;
– выбор элементной базы;
– разработку принципиальной электрической схемы;
– расчет себестоимости проектируемого устройства;
– расчет надежности проектируемого устройства;
– заключение;
– список используемой литературы.
Графический материал представляется двумя плакатами формата А3 и должен содержать структурную и принципиальную электрическую схемы проектируемого устройства.
2. ДЕШИФРАТОРЫ
Дешифратор – это электронное устройство, предназначенное для
преобразования позиционного (двоичного) кода в унитарный (десятичный). Дешифратор имеет n входов и 2n выходов. При этом каждой входной комбинации нулей и единиц соответствует выходной
сигнал уровня логической единицы (+5 В) на одном выходе.
Линейные дешифраторы
Дешифратор, имеющий n входов и 2n выходов, называется линейным. На рис. 1 приведено изображение двухвходового линейного дешифратора на электрических принципиальных схемах. Дешифраторы на схемах обозначаются буквами DC. При этом x0, x1 – входы
дешифратора; y0, y1, y2, y3 – выходы дешифратора.
В табл. 1 (таблица состояний или таблица истинности) показаны
соотношения комбинаций сигналов на входах и выходах дешифратора.
При этом уровню логической единицы соответствует напряжение
+5 В, а уровню логического нуля – напряжение 0 В.

Рис. 1. Условное изображение двухвходового линейного дешифратора
Данная таблица истинности позволяет записать логические выражения для выходных сигналов дешифратора
y0 x0 x1; y1 x0 x1; y2 x0 x1; y3 x0 x1.
Таблица 1

Схема, реализующая данные логические выражения, приведена
на рис. 2.
Линейные дешифраторы с разрешением выдачи сигналов
В данных дешифраторах выдача выходных сигналов происходит
только по специальному сигналу на входе управления.
На рис. 3 показан двухвходовой линейный дешифратор с обозначением входа разрешения выдачи выходных сигналов OE.

Рис. 3. Условное изображение двухвходового линейного дешифратора с
разрешением выдачи сигнала
В данном дешифраторе только при наличии сигнала логической
единицы на входе OE появляются сигналы на выходах y0, y1, y2, y3.
При отсутствии сигнала разрешения на всех выходных линиях дешифратора сигналы равны уровню логического нуля.
В табл. 2 показаны соотношения комбинаций сигналов на входах
и выходах дешифратора.
Таблица 2
Данная таблица истинности позволяет записать логические выражения для выходных сигналов дешифратора
y0 OE x0 x1; y1 OE x0 x1;
y2 OE x0 x1; y3 OE x0 x1.

Рис. 4. Двухвходовой линейный дешифратор со входом разрешения выда(
чи сигналов
На рис. 4 приведена схема двухвходового

Известно два различных принципа построения сетей интегрального обслуживания: на основе коммутации каналов – Цсио (цифровая сеть интегрального обслуживания, Integrated Services Digital Network, ISDN) и на
основе коммутации пакетов различного вида, известных
под общим названием сетей следующего поколения
(Next Generation Network, NGN).
архитектура сети с коммутацией каналов имеет
иерархическую структуру и состоит из оконечных
и транзитных станций. оконечные станции относят
к системам коммутации класса 5, к ним подключаются
пользователи (абоненты). транзитные станции относят
к системам коммутации класса 4, к ним подключаются
оконечные станции. сеанс связи между пользователями
Цсио состоит из двух фаз.
на первой фазе исходящая станция при помощи системы сигнализации пытается установить сквозное соединение «из конца в конец». Каждая проходная транзитная станция в соответствии с адресной частью поступившего сигнального сообщения резервирует ресурсы
(канал) в заданном направлении. при отсутствии ресурсов на каком-либо этапе исходящей стороне посылается
отказ. если же сигнальное сообщение благополучно достигает заданного пункта назначения, то входящая оконечная станция высылает подтверждение. таким образом, на первой фазе производится жесткое закрепление
ресурсов сети за установленным соединением. современные системы сигнализации используют технологию общего канала сигнализации (Common Channel Signalling,
CCS7), в которой передача сигнальной информации производится пакетами на скорости 64 Кбит/с. на второй
фазе через каждые 125 мкс производится обмен байтами
по установленному сетевому соединению.
системы коммутации Цсио используют принцип
временного разделения каналов (ime Division lti-ime Division lt

lex, D), в которой полоса передачи любого вида ин-), в которой полоса передачи любого вида и
формации должна быть кратна основному цифровому
в-каналу со скоростью передачи 64 Кбит/с. для передачи информации с более высокими скоростями применяются составные в-каналы: H0-канал со скоростью передачи 384 Кбит/с (6 в-каналов) и H12-канал со скоростью
передачи 1 920 Кбит/с (30 в-каналов). такая технология
Цсио, разработанная в 1980-х годах, должна была, по
мнению разработчиков, предоставить разнообразные
услуги, как телефонные, так и передачи данных. однако
очень скоро стали очевидны, по крайней мере, два недостатка Цсио:
1) жесткое закрепление сетевых ресурсов за установленным соединением не позволяет в периоды «молчания» динамично перераспределять ресурсы другим
пользователям, что приводит к завышенному их расходу. например, дуплексное разговорное соединение всегда используется не более чем на 50 % за счет попеременного разговора абонентов

2) жесткая градация полосы передачи, кратная
64 Кбит/с, не позволяет эффективно ее

Акустические волны могут существовать как в твердой, так в жидкой и газообразной средах, причем в технике широко используются
акустические волны во всех типах материальных сред.
Акустоэлектроника изучает процессы возбуждения, распространения, отражения и приема акустических волн (или волн деформаций) в твердых телах с целью создания на их основе акустоэлектронных устройств (АЭУ) для обработки радиосигналов.
Акустическая волна в твердом теле представляет собой некоторое
возмущение, связанное с деформацией материала. При смещении
атомов из положения равновесия возникают внутренние упругие
силы, стремящиеся вернуть их в исходное положение. Благодаря взаимному влиянию атомов друг на друга смещение одного атома из узла
кристаллической решетки вызывает смещение соседних. Таким образом возникающее возмущение распространяется внутри твердого
тела.
В большинстве материалов возвращающие силы пропорциональны степени деформации при условии, что они незначительны. Материал в этом случае называют упругим, а волны в таком материале –
упругими волнами или акустическими. В идеально упругом теле акустические волны могут распространяться без затухания.
Простейшим типом волны являются плоские волны. Такие волны могут существовать только в бесконечной однородной среде. В
некоторых случаях и для некоторых типов волн бывает допустимо
рассматривать распространение волны в среде ограниченных размеров как в неограниченной (если а>>, где а – минимальный размер
тела).
Существует два типа плоских волн:
– продольные волны, в которых узлы кристаллической решетки
колеблются вдоль направления распространения

– поперечные волны, в которых узлы кристаллической решетки
колеблются в плоскости, перпендикулярной направлению распространения.
Если среда, в которой распространяется волна, ограничена, то в
такой среде могут распространяться волны, локализованные вблизи
3
поверхности или поверхностные волны. В ограниченном твердом теле
могут распространяться несколько типов поверхностных волн, свойства которых существенно зависят от граничных условий.
Одним из типов поверхностных волн являются рэлеевские волны.
Амплитуда этих волн экспоненциально убывает с глубиной так, что
90% переносимой энергии сосредоточено в слое глубиной ~. Явление распространения поверхностных волн было впервые описано лордом Рэлеем в 1885 году. В настоящее время поверхностные волны
представляют наибольший интерес для практического использования.
На характер колебаний в поверхностной волне оказывают влияние условия на поверхности. Так, если поверхность неметаллизирована, то нормальные компоненты тензора напряжений равны нулю,
а нормальная компонента вектора электрического смещения непрерывна.
В