Схема тактирования как и схема тактирования передающей части сетевого адаптера построена на трёх логических элементах : счетчике, инверторе и триггере, отличие же заключается в сигналах подаваемых и снимаемых со схемы. Сигналом счета является сигнал RxC, сигналом обнуления схемы - R. Так же отличается и формат сигнала кадровой синхронизации СН, это обеспечивает возможность аппаратного подсчета компьютером числа принятых и переданных пакетов. Принципиальная схема тактирования приёмника приведена на рисунке 4.7. Диаграмма состояний, иллюстрирующая работу схемы тактирования показана на рисунке 4.8.

Селектор адреса в зависимости от режима работы сетевого адаптера вырабатывает сигнал совпадения адреса или собственный адрес. Для более наглядного представления работы селектор адреса выполнен на элементарной логике. Согласно таблице 3.1 производим синтез функций выполняемый селектором адреса :

Принципиальная схема селектора адреса представлена на рисунке 4.9.



Рисунок 4.6 - Принципиальная схема приёмника



Рисунок 4.7 - Принципиальная схема тактирования приёмника

Рисунок 4.8 - Диаграмма состояний

Рисунок 4.9 - Принципиальная схема селектора адреса

4.4 Блок контроля номера временного окна

Данный блок выполняет функцию слежения за номером временного окна и предоставляет ПК информацию о текущем состоянии кольца. Так же в данном блоке необходимо предусмотреть необходимость выбора длины сети (времени прохождения сигнала по сети) с помощью переключателя. Зададим значения длины сети в:

При этом время прохождения пакета по сети можно рассчитать по формуле:

(4.7)

где - длина кольца;

с - скорость света в вакууме, ?3000000 км/с.

За время прохождения пакета по сети сетевой адаптер переходит из пакетного окна в маркёрное окно, из маркёрного окна в окно маркёрного захвата и из окна маркёрного захвата в окно случайного доступа (см. п.2.2 -комбинированный метод доступа).

(4.8)

где - время нахождения сетевого адаптера в пакетном окне;

- в маркёрном окне;

- в окне маркёрного захвата.

По условию метода доступа , исходя из чего можно рассчитать время нахождения сетевого адаптера в каждом из трёх состояний:

(4.9)

где - время нахождения сетевого адаптера в одном из устойчивых состояний

Необходимо определить сколько тактовых импульсов длится смена устойчивого состояния системы по формуле :

(4.10)

где - период колебания тактового генератора, 125 нс.

Сведём все расчеты по формулам :4.7 - 4.10 в таблицу 4.1.

На основании расчетов количества тактовых интервалов произведём разработку блока контроля номера временного окна.

Первоначально необходимо разработать алгоритм работы блока, согласно метода доступа. Блок-схема алгоритма работы схемы представлена на рисунке 4.10.

Принципиальная схема блока контроля номера временного окна приведена на рисунке 4.11.

Таблица 4.1.

, км	, мкс	, мкс	N
15	48	16	128
30	96	32	256
60	192	64	512
120	384	128	1024



Рисунок 4.10 - Блок-схема алгоритма работы схемы контроля номера временного окна



Рисунок 4.11 - Принципиальная схема блока контроля номера временного окна

4.5 Блок расчета контрольной суммы

Данный блок выполняет функцию расчета шестнадцатеричной циклической контрольной суммы. Математическая функция, по которой ведётся расчет, случайна.

Вычисление контрольной суммы выполнено на основе образующего полинома :

Для аппаратной реализации вычисления циклической контрольной суммы используется сдвиговый регистр с линейной обратной связью. Сигнал обратной связи представлен линейной функцией:

сетевой адаптер кадр доступ

где - информация в ячейке регистра хранения контрольной суммы;

- данные.

На рисунке 4.12 показана схема расчета контрольной суммы.

Принципиальная схема блока расчета контрольной суммы приведена на рисунке 4.13. Цикл работы схемы происходит в несколько этапов :

1 выбирается режим работы схемы : приём или передача;

2 в зависимости от режима, с помощью мультиплексора на входы тактирования регистров поступает сигнал синхронизации(при приёме -RxC, TxC - при передаче);

3 параллельно сигналу синхронизации, через второй канал мультиплексора на вход сумматора поступают биты данных(при приёме -RxD, при передаче - TxD);

4 поступившие данные складываются с данными уже записанными в регистры и записываются в младшую ячейку первого регистра, при этом сдвигая уже записанные данные на одну ячейку вверх. Эта операция повторяется пока не происходит параллельное считывание всех ячеек регистров.

5 Обнуление регистров.

Рисунок 4.12 - Схема расчета контрольной суммы



Рисунок 4.13 - Принципиальная схема блока расчета контрольной суммы

Таблица 4.2 - переход нумерации логических элементов

Номер рисунка	Номер элемента на детальной схеме, D.D - №	Номер элемента на общей схеме, D.D - №	Номер рисунка	Номер элемента на детальной схеме, D.D - №	Номер элемента на общей схеме, D.D - №
4.1	1	2	4.9	1	35
	2	4		2	36
	3	3		3	37
	4	5		4	38
4.3	1	18		5	40
	2	19		6	41
4.4	1	6		7	42
	2	7		8	47
	3	11		9	48
	4	12		10	43
	5	13		11	46
	6	10		12	39
	7	17	4.11	1	29
	8	1		2	24
	9	9		3	25
	10	8		4	26
4.6	1	33		5	27
	2	44	4.13	1	14
	3	34		2	15
	4	45		3	20
4.7	1	23		4	22
	2	31		5	21
	3	30		6	16
	4	28
	5	32

5. РАЗРАБОТКА МОДЕЛИ СЕТЕВОГО АДАПТЕРА

Разработка модели сетевого адаптера основывается на принципиальной схеме и графически ни чем не отличается от неё. Модель строится в программном комплексе SPECTRUM MICROCAP V7.08. Данная программа не имеет в своей базе цифровых элементов российского производства, но при этом в ней представлен полный каталог ИС (малой и средней степени интеграции) компании Texas Instruments Inc., включая серию SN74ALS, являющуюся аналогом КР1533. Единственным отличием аналогов является графическое изображение самих элементов, поэтому первым этапом в разработке модели является изменение изображения элементов, необходимых для построения схемы с помощью встроенного редактора графического изображения элементов Shape Editor.

В таблице 5.1 приводится все необходимые логические элементы серии КР1533 и их зарубежные аналоги.

Вторым этапом в разработке модели является нанесение на схему логический элементов, одиночных проводников и шин : состояния, данных, контрольной суммы и адреса. При этом сама шина обозначается не как проводник, а как рисунок. Контакты шины отмечаются элементами Tie , которые помечаются текстовыми метками - все элементы Tie с одинаковыми метками считаются электрически соединёнными.

Таблица 5.1.

КР1533ИЕ7	SN74ALS193	4-разрядный двоичный реверсивный счетчик
КР1533ИР8	SN74ALS164	8-разрядный последовательный регистр с параллельным выходом
КР1533ИР9	SN74ALS165	8-разрядный регистр сдвига параллельно-последовательный
КР1533ИР23	SN74ALS374	8 D - триггеров с тремя состояниями
КР1533КП2	SN74ALS153	Сдвоенный мультиплексор 4 в 1 со стробом
КР1533ЛА3	SN74ALS00	4 логических элемента 2И-НЕ
КР1533ЛА8	SN74ALS01	4 логических элемента 2И-НЕ с открытым коллектором
КР1533ЛИ3	SN74ALS11	3 логических элемента 3И
КР1533ЛИ6	SN74ALS21	2 логических элемента 4И
КР1533ЛЛ1	SN74ALS32	4 логических элемента 2ИЛИ
КР1533ЛН1	SN74ALS04	6 логических элементов НЕ
КР1533ЛП5	SN74ALS86	4 двухвходовых элемента «Исключающее - ИЛИ»
КР1533ТМ2	SN74ALS74	2 D - триггера

6. РАЗРАБОТКА ИМИТАТОРА УПРАВЛЯЮЩИХ СИГНАЛОВ

Порядок подачи управляющих сигналов зависит от режима работы сетевого адаптера. Существует четыре режима работы сетевого адаптера:

1 ожидание - режим полного отсутствия трафика в сети, и при этом передача не требуется;

2 вещание - режим трансляции данных в сеть;

3 чтение - режим получения данных из сети с условием совпадения адреса;

4 пересылка - режим получения данных из сети с условием не совпадения адреса, при этом принятые данные немедленно передаются дальше по сети.

Порядок появления сигналов на управляющих контактах сетевого адаптера изображен в виде блок-схемы на рисунке 6.3.

Список управляющих сигналов подаваемых и снимаемых с сетевого адаптера :

- низкий уровень сигнала чтения данных; разрешает передачу принятой информации из сети на шину данных сетевого адаптера;

- низкий уровень записи данных; разрешает запись информации с шины данных в регистр передачи;

Совп.адр. - сигнал совпадения данных, передаваемый от сетевого адаптера к ПК; необходим для разрешения передачи данных с шины данных сетевого адаптера на внутреннюю шину ПК;

Разр.прер. - разрешение прерывания; задаёт режим работы селектора адреса:

Пр. / Пер. - сигнал приём/передача; задаёт режим работы блока расчета контрольной суммы :

0 - режим передачи;

1 - режим приёма;

Z - режим пересылки принятых данных или ожидания, при этом расчёт контрольной суммы не требуется;

СБНО - старший бит номера окна;

МБНО - младший бит номера окна.

МБНО СБНО	0	1
0	Пакетное окно	Маркёрное окно
1	Окно маркёрного захвата	Окно случайного доступа

Все управляющие сигналы подаются на модель сетевого адаптера с помощью задающих генераторов Stim в программе SPECTRUM MICROCAP V7.08.

Имитатор управляющих сигналов передатчика приведён на рисунке 6.1.

Текстовая запись управляющих сигналов передатчика :

.define C

+0NS 0

+ LABEL=START

++0pS 1

++62500pS 0

++62500pS GOTO START -1 TIMES

.define ZAPDAN

+0NS 1

+ LABEL=START

+41000nS 0

+41010nS 1

.define INA1

+0NS 0

+ LABEL=START

+41000nS 6

+43125nS 0

.define INB1

+0NS 0

+ LABEL=START

+41000nS B

+43125nS 0

.define INA2

+0NS 0

+ LABEL=START

+41000nS 5

+43125nS 0

.define INB2

+0NS 0

+ LABEL=START

+41000nS A

+43125nS 0

Имитатор управляющих сигналов приёмника приведён на рисунке 6.2.

Текстовая запись управляющих сигналов приёмника :

. .define CHTDAN

+0NS 1

+ LABEL=START

+43164nS 0

+43184ns 1

.define RAZRPRER

+0NS Z

+ LABEL=START

+3164nS 1

Сигнал Пр./Пер. является второстепенным, его задача предоставить путь исходных данных для схемы расчета контрольной суммы.



Рисунок 6.1 - Имитатор управляющих сигналов передатчика

Рисунок 6.2 - Имитатор управляющих сигналов приёмника



6.3 - Блок-схема алгоритма подачи управляющих сигналов

7. РАЗРАБОТКА ИНСТРУКЦИИ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ

Прежде чем приступить к изучению принципа работы сетевого адаптера пользователю необходимо выполнить ряд действий:

1 запустить программу Micro Cap;

Рисунок 7.1

2. открыть файл под названием «ОБЩАЯ СХЕМА»;



Рисунок 7.2



Рисунок 7.3



Рисунок 7.4

3 выбрать одну из закладок для изучения принципиальной схемы блоков сетевого адаптера;



Рисунок 7.5

4. выбрать меню анализа переходных процессов;



Рисунок 7.6



Рисунок 7.7

5 нажать кнопку «Run». После чего на экране появится временная диаграмма сигналом в основных контрольных точках;

6 для изучения работы блока контроля временного окна, необходимо расширить диапазон наблюдения. Для этого на клавиатуре нужно нажать клавишу «F9». В появившемся окне необходимо изменить два поля:

- в строке Time Range прописать предел сканирования 50u;

- столбец X Range установить позицию Auto.



Рисунок 7.8

8. РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРЕМЕНТА

На основе разработанной модели сетевого адаптера и имитатора управляющих сигналов проведём эксперимент по пересылке одного кадра информации с выхода сетевого адаптера на вход этого же сетевого адаптера (эмуляция маркёрного окна с последующим захватом).

Для того чтобы сетевой адаптер распознал свой адрес, старший байт кадра несёт информацию A5. Младшему байту кадра присвоим значение В6 (случайная комбинация). Подадим весь кадр в параллельном коде по шине данных на вход блока передачи. Одновременно с данными на вход блока передачи поступает сигнал разрешения передачи длительностью 10нс (данная величина связана с параметром быстродействия ИС). При этом на выходе блока передачи появляются два сигнала: ТxD - информация в последовательном коде и TxC - трансляция синхросигнала. В этот же момент оба сигнала поступают на входы блока приёма : RxD иRxC. После приёма всех данных и окончания действия сигнала RxC на выходе блока приёма со схемы селектора адреса формируется сигнал совпадения адреса, по которому в блок приёма подаётся управляющий сигнал разрешения считывания и данные поступают на шину данных. Одновременно с этим на шине CRC уже сформирован шестнадцатиразрядный код контрольной суммы.

Диаграмма состояний управляющих сигналов и ответных сигналов сетевого адаптера приведена на рисунке 8.1.

На основании эксперимента можно сделать вывод, что разработанная модель сетевого адаптера выполняет все функции по приёму, передаче и трансляции данных по сети. А так же сетевой адаптер выполняет функции слежения за сетью и подсчета циклической контрольной суммы, снимая при этом загрузку центрального процессора ПК.



Рисунок 8.1 - результаты эксперимента

9. ВОПРОСЫ ТЕХНИКИ БЕЗОПАСНОСТИ И ОХРАНЫ ТРУДА

9.1 Требования к ПЭВМ

ПЭВМ должны соответствовать требованиям настоящих санитарных правил и каждый их тип подлежит санитарно-эпидемиологической экспертизе с оценкой в испытательных лабораториях, аккредитованных в установленном порядке.

Перечень продукции и контролируемых гигиенических параметров вредных и опасных факторов представлены в таблице 9.1.

Допустимые уровни звукового давления и уровней звука, создаваемого ПЭВМ, не должны превышать значений, представленных в таблице 9.2.

Временные допустимые уровни электромагнитных полей (ЭМП), создаваемых ПЭВМ, не должны превышать значений, представленных в таблице 9.3.

Допустимые визуальные параметры устройств отображения информации представлены в таблице 9.4.

Концентрации вредных веществ, выделяемых ПЭВМ в воздух помещений, не должны превышать предельно допустимых концентраций (ПДК), установленных для атмосферного воздуха.

Мощность экспозиционной дозы мягкого рентгеновского излучения в любой точке на расстоянии 0,05 м от экрана и корпуса ВДТ (на электроннолучевой трубке) при любых положениях регулировочных устройств не должна превышать 1 мкЗв/час (100 мкР/час).

Конструкция ПЭВМ должна обеспечивать возможность поворота корпуса в горизонтальной и вертикальной плоскости с фиксацией в заданном положении для обеспечения фронтального наблюдения экрана ВДТ. Дизайн ПЭВМ должен предусматривать окраску корпуса в спокойные мягкие тона с диффузным рассеиванием света. Корпус ПЭВМ, клавиатура и другие блоки и устройства ПЭВМ должны иметь матовую поверхность с коэффициентом отражения 0,4 - 0,6 и не иметь блестящих деталей, способных создавать блики.

Конструкция ВДТ должна предусматривать регулирование яркости и контрастности.

9.2 Требования к помещениям для работы с ПЭВМ

Помещения для эксплуатации ПЭВМ должны иметь естественное и искусственное освещение. Эксплуатация ПЭВМ в помещениях без естественного освещения допускается только при соответствующем обосновании и наличии положительного санитарно-эпидемиологического заключения, выданного в установленном порядке.

Естественное и искусственное освещение должно соответствовать требованиям действующей нормативной документации. Окна в помещениях, где эксплуатируется вычислительная техника, преимущественно должны быть ориентированы на север и северо-восток. Оконные проемы должны быть оборудованы регулируемыми устройствами типа: жалюзи, занавесей, внешних козырьков и др.

Не допускается размещение мест пользователей ПЭВМ во всех образовательных учреждениях в цокольных и подвальных помещениях.

Площадь на одно рабочее место пользователей ПЭВМ с ВДТ на базе электроннолучевой трубки (ЭЛТ) должна составлять не менее 6 м2 с ВДТ на базе плоских дискретных экранов (жидкокристаллические, плазменные) - 4,5 м2. При использовании ПВЭМ с ВДТ на базе ЭЛТ (без вспомогательных устройств - принтер, сканер и др.), отвечающих требованиям международных стандартов безопасности компьютеров, с продолжительностью работы менее 4-х часов в день допускается минимальная площадь 4,5 м2 на одно рабочее место пользователя (взрослого и учащегося высшего профессионального образования).

Для внутренней отделки интерьера помещений, где расположены ПЭВМ, должны использоваться диффузно-отражающие материалы с коэффициентом отражения для потолка - 0,7 - 0,8; для стен - 0,5 - 0,6; для пола - 0,3 -0,5.

Полимерные материалы используются для внутренней отделки интерьера помещений с ПЭВМ при наличии санитарно-эпидемиологического заключения.

Помещения, где размещаются рабочие места с ПЭВМ, должны быть оборудованы защитным заземлением (занулением) в соответствии с техническими требованиями по эксплуатации.

Не следует размещать рабочие места с ПЭВМ вблизи силовых кабелей и вводов, высоковольтных трансформаторов, технологического оборудования, создающего помехи в работе ПЭВМ.

9.3 Требования к микроклимату и содержанию вредных химических веществ в воздухе на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

В производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.) и связана с нервно-эмоциональным напряжением, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата для категории работ 1а и 1б в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами микроклимата производственных помещений. На других рабочих местах следует поддерживать параметры микроклимата на допустимом уровне, соответствующем требованиям указанных выше нормативов.

В помещениях всех типов образовательных учреждений, где расположены ПЭВМ, должны обеспечиваться оптимальные параметры микроклимата.

В помещениях, оборудованных ПЭВМ, проводится ежедневная влажная уборка и систематическое проветривание после каждого часа работы на ПЭВМ.

Содержание вредных химических веществ в производственных помещениях, в которых работа с использованием ПЭВМ является основной (диспетчерские, операторские, расчетные, кабины и посты управления, залы вычислительной техники и др.), не должно превышать предельно допустимых концентраций загрязняющих веществ в атмосферном воздухе населенных мест в соответствии с действующими гигиеническими нормативами.

Содержание вредных химических веществ в воздухе помещений, предназначенных для использования ПЭВМ во всех типах образовательных учреждений, не должно превышать предельно допустимых среднесуточных концентраций для атмосферного воздуха в соответствии с действующими санитарно-эпидемиологическими нормативами.

9.4 Требования к освещению на рабочих местах, оборудованных ПЭВМ

Рабочие столы следует размещать таким образом, чтобы видеодисплейные терминалы были ориентированы боковой стороной к световым проемам, чтобы естественный свет падал преимущественно слева.

Искусственное освещение в помещениях для эксплуатации ПЭВМ должно осуществляться системой общего равномерного освещения. В учебных заведениях, в случаях преимущественной работы с документами, следует применять системы комбинированного освещения (к общему освещению дополнительно устанавливаются светильники местного освещения, предназначенные для освещения зоны расположения документов).

Освещенность на поверхности стола в зоне размещения рабочего документа должна быть 300 - 500 лк. Освещение не должно создавать бликов на поверхности экрана. Освещенность поверхности экрана не должна быть более 300 лк.

Следует ограничивать прямую блесткость от источников освещения, при этом яркость светящихся поверхностей (окна, светильники и др.), находящихся в поле зрения, должна быть не более 200 кд/м2.

Следует ограничивать отраженную блесткость на рабочих поверхностях (экран, стол, клавиатура и др.) за счет правильного выбора типов светильников и расположения рабочих мест по отношению к источникам естественного и искусственного освещения, при этом яркость бликов на экране ПЭВМ не должна превышать 40 кд/м2 и яркость потолка не должна превышать 200 кд/м2.

Показатель ослепленности для источников общего искусственного освещения в производственных помещениях должен быть не более 20. Показатель дискомфорта в административно-общественных помещениях не более 40, в дошкольных и учебных помещениях не более 15.

Яркость светильников общего освещения в зоне углов излучения от 50 до 90 градусов с вертикалью в продольной и поперечной плоскостях должна составлять не более 200 кд/м2, защитный угол светильников должен быть не менее 40 градусов.

Светильники местного освещения должны иметь не просвечивающий отражатель с защитным углом не менее 40 градусов.

Следует ограничивать неравномерность распределения яркости в поле зрения пользователя ПЭВМ, при этом соотношение яркости между рабочими поверхностями не должно превышать 3:1 - 5:1, а между рабочими поверхностями и поверхностями стен и оборудования 10:1.

В качестве источников света при искусственном освещении следует применять преимущественно люминесцентные лампы типа ЛБ и компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). При устройстве отраженного освещения в производственных и административно-общественных помещениях допускается применение металлогалогенных ламп. В светильниках местного освещения допускается применение ламп накаливания, в том числе галогенные.

Для освещения помещений с ПЭВМ следует применять светильники с зеркальными параболическими решетками, укомплектованными электронными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА). Допускается использование многоламповых светильников с электромагнитными пуско-регулирующими аппаратами (ЭПРА), состоящими из равного числа опережающих и отстающих ветвей. Применение светильников без рассеивателей и экранирующих решеток не допускается. При отсутствии светильников с ЭПРА лампы многоламповых светильников или рядом расположенные светильники общего освещения следует включать на разные фазы трехфазной сети.

Общее освещение при использовании люминесцентных светильников следует выполнять в виде сплошных или прерывистых линий светильников, расположенных сбоку от рабочих мест, параллельно линии зрения пользователя при рядном расположении видеодисплейных терминалов. При периметральном расположении компьютеров линии светильников должны располагаться локализовано над рабочим столом ближе к его переднему краю, обращенному к оператору.

Коэффициент запаса (Кз) для осветительных установок общего освещения должен приниматься равным 1,4.

Коэффициент пульсации не должен превышать 5%.

Для обеспечения нормируемых значений освещенности в помещениях для использования ПЭВМ следует проводить чистку стекол оконных рам и светильников не реже двух раз в год и проводить своевременную замену перегоревших ламп.

Таблица 9.1 - Перечень продукции и контролируемые гигиенические параметры

N	Вид продукции	Код ОКП	Контролируемые гигиенические параметры
1	Машины вычислительные электронные цифровые, машины вычислительные электронные цифровые персональные (включая портативные ЭВМ)	40 1300, 40 1350, 40 1370	Уровни электромагнитных полей (ЭМП) , акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе, визуальные показатели БД Т, мягкое рентгеновское излучение
2	Устройства периферийные : принтеры, сканеры, модемы, сетевые устройства, блоки бесперебойного питания и т .д.	40 3000	Уровни ЭМП, акустического шума, концентрация вредных веществ в воздухе
3	Устройства отображения информации ( видеодисплейные терминалы)	40 3200	Уровни ЭМП, визуальные показатели, концентрация вредных веществ в воздухе, мягкое рентгеновское излучение

Таблица 9.2 -Допустимые значения уровней звукового давления в октавных полосах частот и уровня звука, создаваемого ПЭВМ

Уровни звукового давления в октавных полосах со среднегеометрическими частотами	Уровни звука в дБА
31,5 Гц	63 Гц	125 Гц	250 Гц	500 Гц	1000 Гц	2000 Гц	4000 Гц	8000 Гц	50
86 дБ	71 дБ	61 дБ	54 дБ	49 дБ	45 дБ	42 дБ	40 дБ	38 дБ

Таблица 9.3 - Временные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ

Наименование параметров	ВДУ ЭМП
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц - 400	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц - 400	25 нТл
Электростатический потенциал экрана видеомонитора	500 В

Таблица 9.4 - Допустимые визуальные параметры устройств отображения информации

N	Параметры	Допустимые значения
1	Яркость белого поля	Не менее 35 кд/кв.м
2	Неравномерность яркости рабочего поля	Не более +-20%
3	Контрастность (для монохромного режима)	Не менее 3 : 1
4	Временная нестабильность изображения (непреднамеренное изменение во времени яркости изображения на экране дисплея)	Не должна фиксироваться
5	Пространственная нестабильность изображения (непреднамеренные изменения положения фрагментов изображения на экране)	Не более 2 х 10 (-4L) , где L - проектное расстояние наблюдения , мм

Таблица 9.5 - Ременные допустимые уровни ЭМП, создаваемых ПЭВМ на рабочих местах

Наименование параметров	ВДУ
Напряженность электрического поля	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	25 В/м
	в диапазоне частот 2 кГц кГц - 400	2,5 В/м
Плотность магнитного потока	в диапазоне частот 5 Гц - 2 кГц	250 нТл
	в диапазоне частот 2 кГц кГц - 400	25 нТл
Напряженность электростатического поля	15 кВ/м

Таблица 9.6 - Оптимальные параметры микроклимата во всех типах учебных и дошкольных помещений с использованием ПЭВМ

Температура, С°	Относительная влажность, %	Абсолютная влажность, г/мЗ	Скорость движения воздуха, м/с
19	62	10	<0,1
20	58	10	<0,1
21	55	10	<0,1

Таблица 9.7 - Визуальные параметры ВДТ, контролируемые на рабочих местах

N	Параметры	Допустимые значения
1	Яркость белого поля	Не менее 35 кд/кв.м
2	Неравномерность яркости рабочего поля	Не более +-20%
3	Контрастность (для монохромного режима)	Не менее 3:1
4	Временная нестабильность изображения (мелькания)	Не должна фиксироваться
5	Пространственная нестабильность изображения (дрожание )	Не более 2 х 10 (-4L) , где L -проектное расстояние наблюдения, мм

Таблица 9.8 - Основные размеры стола для учащихся

Рост учащихся или студентов в обуви, см	Высота над полом, мм
	поверхность стола	пространство для ног, не менее
116-130	520	400
131-145	580	520
146-160	640	580
161-175	700	640
выше 175	760	700

Таблица 9.9 - Основные размеры стула для учащихся

Рост учащихся и студентов в обуви, см	116-130	131-145	146-160	161-175	>175
Высота сиденья над полом, мм	300	340	380	420	460
Ширина сиденья, не менее, мм	270	290	320	340	360
Глубина сиденья, мм	290	330	360	380	400
Высота нижнего края спинки над сиденьем, мы	130	150	160	170	190
Высота верхнего края спинки над сиденьем, мм	280	310	330	360	400
Высота линии прогиба спинки, не менее, мм	170	190	200	210	220
Радиус изгиба переднего края сиденья, мм			20-50
Угол наклона сиденья, °			0-4
Угол наклона спинки,			95-108
Радиус спинки в плане, не менее, мм			300

10. РАСЧЕТ НАДЁЖНОСТИ МОДЕЛИ

В данном пункте рассматривается надёжность модели сетевого адаптера, но программные средства со всеми сложными алгоритмами описания моделей компонентов, не могут реально отразить такой параметр как выход из строя компонента в процессе нормальной эксплуатации. В связи этим будет произведён расчёт надёжности схемы сетевого адаптера, так если бы она была выполнена на печатной плате.

Надежность системы - это ее свойство сохранять во времени в установленных пределах значения всех параметров, характеризующих способность выполнять требуемые функции в заданных режимах и условиях эксплуатации. К основным характеристикам надежности элемента, узла или радиоэлектронной аппаратуры относятся вероятность безотказной работы Р(t), интенсивность отказов л, среднее время наработки на отказ Т.

Расчет надежности заключается в определении показателей надежности радиоэлектронной аппаратуры по известным характеристикам надежности составляющих элементов конструкции и компонентов схемы с учетом условий эксплуатации. Для расчета надежности необходимо иметь логическую модель безотказной работы системы. При ее составлении, предполагается, что отказы элементов и компонентов независимы, а элементы, компоненты и система в целом могут находиться в одном из двух состояний; работоспособном и ли неработоспособном. Элемент или компонент, при отказе которого отказывает вся система, считается последовательно соединенным на логической схеме надежности. Элемент или компонент, отказ которого не приводит к отказу системы, считается включенным параллельно.

В разработанном устройстве, выход из строя хотя бы одного элемента приведет к отказу всей системы. Следовательно, все элементы системы соединены последовательно, и система является нерезервированной.

Техническое состояние изделия в данный момент времени характеризуется исправностью или неисправностью, работоспособностью или неработоспособностью, а также предельным состоянием.

Исправным состоянием (исправностью) изделия называется такое его состояние, при котором оно соответствует всем требованиям, установленным нормативно-технической документацией. Если изделие не соответствует хотя бы одному из этих требований, то оно находится в не исправном состоянии. Если изделие находится в состоянии, при котором оно способно выполнять заданные функции, сохраняя значения заданных параметров в пределах, установленных нормативно-технической документацией, то оно находится в работоспособном состоянии. Неработоспособным состоянием изделия называется такое его состояние, при котором значение хотя бы одного заданного параметра, характеризующего способность выполнять заданные функции, не соответствует требованиям, установленным нормативно-технической документацией.

Все изделия можно разделить на ремонтируемые и неремонтируемые, восстанавливаемые и невосстанавливаемые.

Восстанавливаемым называется изделие, работоспособность которого в случае возникновения отказа подлежит восстановлению в рассматриваемой ситуации. Если же в рассматриваемой ситуации восстановление работоспособности данного изделия при его отказе, по каким либо причинам признаётся нецелесообразным или неосуществимым, то изделие называется невосстанавливаемым.

Ремонтируемым изделием называется изделие, исправность работоспособность которого в случае возникновения отказа или повреждения подлежат восстановлению. В противном случае изделие называется неремонтируемым.

Неремонтируемое изделие всегда является и невосстанавливаемым (например, резистор, конденсатор, полупроводниковый прибор и т. д.). В тоже время, ремонтируемое изделие может быть как восстанавливаемым, так и не восстанавливаемым - все зависит от существующей системы технического обслуживания и ремонта, конкретной ситуации в момент отказа.

Другими важными понятиями в теории надежности и практике эксплуатации РЭА является повреждение и отказ.

Повреждением называется событие, заключающееся в нарушении исправности изделия или его составных частей из-за влияния внешних условий, превышающих уровни, (установленные в нормативно - технической документации на изделие). Отказ - это событие, заключающееся в нарушении работоспособности изделия. Повреждение может быть существенным и явиться причиной отказа и не существенным, при котором работоспособность объекта сохраняется.

Рассчитаем безотказность объектов, где под словом объект понимается часть электрической схемы.

Расчет основан на знании структуры объекта, т. е. состава элементов, их влияния на работоспособность объекта и интенсивностей или вероятностей отказов элементов. При последовательном соединении элементов схемы, в случае независимых отказов, вероятность безотказной работы равна совокупности произведения и вероятности безотказной работы отдельных компонентов.

Исходя из того, что элементы или сам объект имеют высокие показатели надёжности в реальных условиях, принимаем стандартное время наработки на отказ t=1500 ч.

Приведём среднее значение интенсивности отказов элементов принципиальной схемы, по которым будет производиться дальнейший расчёт:

- для микросхем со средней степенью интеграции л=0,013 (1/ч);

- для платы печатной схемы л=0,7(1/ч);

- для пайки печатного монтажа л=0,01(1/ч).

Определим интенсивность отказов элементов и компонентов по формуле:

, (10.1)

где , , , поправочные коэффициенты в зависимости от:

- механических ударов;

- воздействий влажности и температуры;

- давления воздуха.

Исходя из того, что модель сетевого адаптера предполагается использовать в лабораторных условиях, то все поправочные коэффициенты равняются единицы.

Рассчитаем вероятность отказа микросхемы по формуле:

(10.2)

Так как для всех элементов схемы выполняется условие <<1/n, то расчёт вероятности безотказной работы будет производиться по формуле:

, (10.3)

где n - количество элементов n=48.

Рассчитаем вероятность безотказной работы платы печатной схемы:

(10.4)

Рассчитаем вероятность безотказной работы пайки печатного монтажа:

, (10.5)

где 151 - количество паек в схеме.

Расчёт вероятности безотказной работы модели производится по формуле:

(10.6)

Вероятность отказов сетевого адаптера находим по формуле:

(10.7)

Из приведённых расчётов видно, что безотказность работы схемы сетевого адаптера составляет 0,995754, этот факт показывает высокую надёжность схемы.

Заключение

В процессе разработки сетевого адаптера были выработаны основные принципы создания цифровых устройств, произведён анализ логических элементов и узлов, из которых состоит сетевой адаптер. На основании анализа разработаны принципиальные схемы узлов СА, выполняющие задачи поставленные перед сетевым адаптером по приёму, отправке и пересылке данных по сети, контролю состояния сети и достоверности принимаемых и отправляемых данных

На основе принципиальных схем были созданы модели узлов сетевого адаптера в программе Micro- Cap 7 , что позволило точно определить параметры работы сетевого адаптера.

Разработаны имитаторы управляющих сигналов для управления узлами сетевого адаптера. Было составлено как краткое руководство пользователя при работе с программой Micro - Cap 7, так и инструкцию по выполнению лабораторной работы по исследованию принципов построения и работы сетевого адаптера.

В дипломном проекте так же рассмотрен вопрос охраны труда, в котором освещается организация рабочего места при работе с компьютером.

Произведен расчет надежности схем, который показал высокую надежность разработанных схем.

По итогам выполненной работы можно сделать вывод, что данная модель может быть использована для изучения студентами принципа работы сетевого адаптера, являющегося основным устройством в сетях передачи информации по цифровым каналам связи.

Список литературы

1 Ю. В. Новиков, Д. Ф. Карпенко Аппаратура локальных сетей: функции, выбор, разработка М.: ЭКОМ, 1998.

2 И.И. Петровский, А.В. Прибыльский, А.А.Троян Логические ИС КР1533, КР1554. Спрвочник. Часть 1

3 И.И. Петровский, А.В. Прибыльский, А.А.Троян Логические ИС КР1533, КР1554. Спрвочник. Часть 2

4. В.Д. Разевиг Схемотехническое моделирование с помощью Micro- Cap 7.- М.: Горячая линия- Телеком, 2003.

Размещено на Allbest.ru