Разработка устройства обработки информации на базе ЦСП

Анализ выбора цифрового сигнального процессора и структурной схемы устройства обработки информации. Расчет надежности устройства и производительности обмена данных, разработка ленточного графика. Обзор особенностей радиального и межмодульного интерфейса.

Рубрика Программирование, компьютеры и кибернетика
Вид дипломная работа
Язык русский
Дата добавления 20.05.2012
Размер файла 1,8 M

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Центральная нервная система получает информацию от внешнего мира, внешней среды с помощью чувствительных аппаратов, воспринимающих сигналы. Большая часть информации поступает от зрительных и слуховых органов. Главная задача после этого - анализ информации. Основная характеристика анализаторов - высокая чувствительность, хотя не всякий раздражитель, действующий на анализатор, вызывает ощущение. Чтобы ощущение проявилось, необходимо определенная интенсивность раздражителя. Всякое воздействие, превышающее предел интенсивности, вызывает боль и нарушение деятельности анализаторов.

10.2.11 Монотонность

Монотонность - психическое состояние человека, вызванное однообразием восприятий или действий. Соответственно различают два вида монотонности: монотонность за счет информационной перегрузки одних и тех же нервных центров в результате поступления большого объема одинаковых сигналов при многократном повторении единообразных движений; монотонность, вызываемую однообразием восприятия, из-за постоянства информации и недостатка новой информации. Таким образом, общие признаки для всех видов монотонности - перегрузка информацией при выполнении работы или, наоборот, ее недостаток, что накладывает на функциональное состояние человека определенный отпечаток: работник (оператор) теряет интерес к выполняемой работе и у него возникает состояние, которое называется «производственной скукой». Монотонная работа вызывает переоценку продолжительности рабочего времени (смена кажется значительно длиннее), работник с нетерпением ждет окончания смены, его клонит ко сну. Монотонная работа отрицательно сказывается на эффективности производства: ухудшаются экономические показатели, повышаются травматизм и аварийность, растет текучесть кадров. Учитывая отрицательное влияние монотонности на эффективность производства, важно использовать все меры предупреждения этого нежелательного явления.

Для уменьшения влияния монотонности на человека необходимо применять оптимальные режимы труда и отдыха в течение рабочего дня. Кроме перерыва для приема пищи назначать в течение рабочего дня дополнительные короткие перерывы для отдыха всей смены или отдельного работника в удобное для него время. Устанавливать частоту и длительность перерывов необходимо, исходя из конкретных условий труда; при этом важно учитывать, что при монотонной работе целесообразны частые, но короткие перерывы - от 2 до 5 мин через час или полчаса работы. Необходимо соблюдать эстетичность производства и осуществлять функциональное музыкальное оформление производственного процесса.

10.2.12 Утомление

Под утомлением понимается процесс понижения работоспособности, временный упадок сил, возникающий при выполнении определенной физической или умственной работы. Различают быстро развивающееся утомление (первичное утомление) и медленно развивающееся утомление (вторичное утомление). Быстро развивающееся утомление наступает в результате выполнения работы, для которой требуются значительные физические усилия или значительное напряжение. Утомление в этом случае является следствием нарушения центральной координации, возникновения экстренных очагов торможения из-за несоответствия рабочего задания функциональным особенностям организма. Характерной особенностью первичного утомления является относительно быстрое восстановление функций организма после работы. Медленно развивающееся утомление характеризуется постепенным снижением работоспособности в результате привычной, но чрезмерно длительной или монотонной работы. Возникает этот вид утомления чаще всего до приобретения трудовых навыков. Предупреждение утомляемости, меры по повышению работоспособности - многоплановые проблема социального и физиологического характера. Научная организация труда, проводимая с целью повышения производительности труда и предупреждения утомления, значительно облегчает и улучшает условия труда, способствует улучшению состояния здоровья рабочих и служащих. Признаком переутомления является пониженная работоспособность в начале рабочего дня, мало отличающаяся от уровня работоспособности в последний час работы в предыдущей смене. Первая степень переутомления характерна быстрым падением работоспособности в течение рабочего дня. Вторая степень переутомления характеризуется снижением работоспособности против обычного уровня в первый час работы. Хроническое переутомление определяется следующими признаками: ощущением утомления еще до начала работы, повышенной раздражительностью, снижением интереса к работе, ослаблением интереса к окружающим, снижением аппетита, потерей веса, нарушением сна, трудным засыпанием и пробуждением, бессонницей и т.д.

10.2.13 Стресс

При стрессе вся деятельность организма сопровождается усилением функций систем человеческого организма: слуха, зрения, мышц и т.д. В настоящее время установлено, что стресс - это реакция адаптации к чрезвычайным, экстремальным условиям, как физиологическим, так и психическим. Для обеспечения безопасности труда необходимо организовывать так производственный процесс, чтобы он исключал стрессы. Вместе с тем необходимо, чтобы в аварийных условиях стресс не явился причиной неправильных действий и не ухудшил производственную обстановку. Поэтому очень важно в процессе профессионального обучения подготовить рабочего к работе в экстремальных и аварийных условиях так, чтобы стрессы не помешали ему в этих сложных условиях выполнить свои профессиональные обязанности. Эффективным средством профилактики стрессов при экстремальных условиях является профессиональная подготовка на тренажерах, имитирующих аварии.

10.3 Рабочее время и время отдыха

Рабочим называют время, в течение которого согласно правилам внутреннего трудового распорядка или другим документам рабочие и служащие должны выполнять трудовые обязанности. Нормальная продолжительность рабочего времени рабочих и служащих на предприятиях, в учреждениях и организациях не может превышать 41 час в неделю. Основным режимом работы является пятидневная рабочая неделя с двумя выходными днями. При пятидневной рабочей неделе продолжительность ежедневной работы определяется правилами внутреннего трудового распорядка или графиками сменности, составляемыми с соблюдением установленной продолжительности рабочей недели и утверждаемыми администрацией по согласованию с профсоюзным комитетом. При шестидневной рабочей неделе продолжительность ежедневной работы не может превышать 7ч при недельной норме 41ч., 6ч при недельной норме 36ч и 4ч при недельной норме 24ч. Графики сменности для операторов ВЦ, занятых на непрерывных круглосуточных работах, составляют на основе типовых графиков четырех сменного дежурства. Графики сменности регламентируют время начала и окончания рабочего дня, перерывов для отдыха и питания, порядок чередования смен.

Время отдыха включает перерывы для отдыха и питания, междусменные перерывы, выходные (еженедельный отдых) и праздничные дни и отпуска. Перерыв для отдыха и питания предоставляется в течение рабочего дня. Перерыв не включается в рабочее время.

10.4 Эргономичность рабочего места

Эргономика производства являются составными частями культуры производства, т.е. комплекса мер по организации труда, направленных на создание благоприятной рабочей обстановки. В основе повышения культуры производства лежат требования научной организации труда. Эргономика - наука, изучающая функциональные возможности человека в трудовых процессах с точки зрения анатомии, антропологии, гигиены, физиологии и психологии в целях создания орудий и условий труда, а также технологических процессов, наиболее соответствующих высокой производительности труда человека.

Для создания благоприятных условий труда в ВЦ необходимо учитывать психофизиологические особенности человека, а также общую гигиеническую обстановку. Важную роль играет планировка рабочего места, которая должна удовлетворять требованиям удобства выполнения работ и экономии энергии и времени оператора, рационального использования производственных площадей и удобства обслуживания устройств ЭВМ, соблюдения правил охраны труда. При планировке рабочего места необходимо учитывать зоны досягаемости рук оператора при расположении дисплеев, пультовой пишущей машинки, пульта ЭВМ. Эти зоны, установленные на основании антропометрических данных человеческого тела, дают возможность рационально разместить как по горизонтали, там и по вертикали клавиатуру пульта, его сигнализацию и т.п. При организации рабочего места следует принимать во внимание данные антропометрии. Движения работника должны быть такими, чтобы группы мышц его были нагружены равномерно, а лишние непроизводительные движения устранены. Кнопки для включения, выключения и переключения должны обеспечивать минимальные затраты мускульной и нервной энергии и отвечать эстетическим требованиям.

Во время работы часто возникают ситуации, в которых оператор ЭВМ должен за короткий срок принять правильное решение. Для успешного труда в таких условиях необходима рационально организованная окружающая среда, ограждающая работника от воздействия посторонних раздражителей, которыми могут быть мрачная окраска устройств ЭВМ и помещения ВЦ, неудобное расположение сигнализации, клавиш управления и т.п. Поэтому всеми средствами нужно снижать утомление и напряжение оператора ЭВМ, создавая обстановку производственного комфорта.

10.5 Рекомендации по организации рабочего места оператора и размещению средств труда

Производственная среда, являющаяся предметным окружением человека, должна сочетать в себе рациональное архитектурно-планировочное решение, оптимальные санитарно-гигиенические условия (микроклимат, освещение, отопление, вентиляция и др., научно обоснованную цветовую окраску и создание высокохудожественных интерьеров). Контроль степени соответствия пространственно-компоновочных параметров рабочих мест с дисплеями эргономическим требованиям следует осуществлять дифференциальным методом, при котором производится измерение отдельных эргономических параметров рабочих мест и сравнение их с нормативными значениями. Фактические значения пространственно-компоновочных параметров рабочих мест следует измерять с помощью метрически проверенных инструментов: линейки, углового шаблона, угломера. Рабочие места (Рисунок 10.1, Рисунок 10.2) должны соответствовать требованиям ГОСТов и технической эстетики.

Результаты проведенных измерений занесены в таблицу и сопоставлены с нормативными значениями (Таблица 10.3). При этом параметр считается соответствующим эргономическим требованиям, если его значение равно нормативному или отличается от него не более чем на 10 мм по линейному параметру и на 1о по угловому параметру.

Видеотерминалы должны располагаться на расстояния не менее одного метра от стен и 1.5 м между собой. На одного человека должно приходиться не менее 6 м2 площади и 19.5 м3 объема помещения. Окна должны быть расположены с одной стороны рабочих помещений.

Таблица 10.3 Карта эргономического контроля рабочего места.

Таблица 10.3 Карта эргономического контроля рабочего места (продолжение)

Рисунок. 10.1. Оптимальное размещение средств труда: 1 - окна, 2 - осветительные приборы на потолке, 3 - рабочие места.

10.6 Расчет освещенности помещения

Для расчета общего равномерного освещения помещения ВЦ воспользуемся методом светового потока (коэффициента использования). При расчете учитывается прямой свет от светильника и свет, отраженный от стен и потолка.

(10.6.1)

где Ф - световой поток, лм;

E- нормированная минимальная освещенность лм;

S - площадь освещаемого помещения, м2

k - коэффициент запаса, учитывающий запыленность светильников и износ источников света в процессе эксплуатации;

z - коэффициент неравномерности освещения ;

- коэффициент использования излучаемого светильниками светового потока;

n - число светильников в помещении.

Работа оператора ВЦ связана с частым чтением индикаторной информации. Наименьший размер объекта различения равен 0,15-0,3 мм (СН и П 23-05-95), это соответствует работам, связанным с очень высокой точностью, разряд зрительных работ 2, под разряд «г». Так как в помещении данного ВЦ используется общий тип освещения и люминесцентные лампы, то освещенность принимается согласно СН и П 23-05-95 равной 300лк.

Выбираем симметричный способ размещения светильников, при котором светильники располагаются как вдоль, так и поперек помещения на одинаковом расстоянии по углам прямоугольника.

Обеспечения равномерного распределения освещенности достигается в том случае, если соотношение расстояния между центрами светильников L к высоте их подвеса над рабочей поверхностью Hс составит для люминесцентных ламп 1,5.

Высота расположения светильников над освещенной поверхностью вычисляется по формуле:

(10.6.2)

где H - общая высота помещения (3м);

hc - расстояние от потолка до нижней части светильника (0,2м);

Тогда Hc=3 - 0,2 - 0,7=2,1 (м).

Таким образом:

L=1,5Hc=3,15 (м).

Длина помещения а=7м, ширина помещения b=5м.

Площадь помещения S=35 м2.

Необходимое число светильников определяем по формуле:

(шт).

Вычислим показатель помещения:

Для используемых на предприятии светильников типа ОРД - 2 при коэффициенте отражения потолка, равном 0,7 и коэффициенте отражения стен, равном 0,5 величина коэффициента использования светового потока в зависимости от показателя помещения I определяется из таблицы 10.4

Таблица 10.4 Коэффициент использования светового потока

I

0,5

0,6

0,8

1

1,5

2

3

4

5

0,21

0,24

0,3

0,35

0,42

0,46

0,52

0,54

0,57

Таким образом, при показателе помещения, равном 1,389, коэффициент использования светового потока осветительной установки 0,35-0,42.

Для люминесцентных светильников коэффициент неравномерности освещения z=1,1.

Коэффициент запаса, учитывающий снижение освещенности, в процессе эксплуатации осветительной установки, определим согласно таблицам СН и П 23 - 05 - 95. Для ВЦ с воздушной средой, содержащей не более 5 мг/м2 пыли примем k=1,5.

Имея все исходные данные, определим световой поток одного светильника по формуле (10.6.1):

По значению светового потока светильника определим его тип, и тип ламп используемых в нем согласно ГОСТ 6825-74. Для данного ВЦ используется лампа типа ЛБ - 80 (Фл=5220 лм).подходящая для светильника типа ОДОР - 2 *80.

Таким образом, для данного ВЦ площадью 35 м2 требуется 8 ламп и 4 светильника типа ОДОР - 2 *80.

Расположение светильников в помещении ВЦ представлено на рисунок.10.3

Сод

10.7 Экологичность проекта

В последнее время в нашей стране большое внимание стало уделяться охране окружающей среды. Причина кроется главным образом в том, что в период НТР и демографического взрыва человечество столкнулось с нарастающими, по своим масштабам разрушительных воздействий на природу, последствиями своей деятельности. Эта деятельность повлекла за собой сильные изменения в природных условиях - загрязнение окружающей среды, атмосферы, водоемов.

Поэтому важно предусмотреть мероприятия, которые свели бы на минимум загрязнение окружающей среды от производства, проектируемого изделия.

В процессе производства необходимо внедрение безотходных технологий изготовления деталей и узлов, очистка и утилизация отходов. Особого внимания требует вопрос о замене спиртово-фреоновой смеси для промывки печатных плат на другую, например спирто-бензиновую, из-за разрушительного воздействия фреона на озоновый слой атмосферы. Большую опасность представляют также и вредные выделения, образующиеся в результате пайки.

Для устранения возможности попадания вышеуказанных веществ в окружающую среду необходимо проводить ряд мероприятий: очистка воздуха с помощью Специальных фильтров, очистка воды от примесей, организация замкнутого цикла производства.

Очистка воздуха производится с помощью фильтров на основе адсорбентов. Применяется адсорбция твердыми поглотителями, основанная на избирательном извлечении вредных компонентов газа, например активированным углем, диоксидом кремния (SiO2), цеолитами (молекулярные сита) - синтетическими алюмосиликатными кристаллическими веществами, обладающими большой поглотительной способностью и высокой избирательностью, даже при весьма малой концентрации удаляемых веществ в газе.

Замкнутое производство наиболее оптимально из-за того, что вода, очищенная от химических реактивов, используется на производстве многократно. Это позволит вообще прекратить сброс сточных вод в окружающую среду. Такой способ уже широко применяется на многих предприятиях нашей страны.

Заключение

В ходе дипломного проектирования было разработано много процессорное устройство обработки информации на базе ЦСП.

При разработке устройства было изучено большое количество теоретического материала, что было отображено в теоретической части, были рассмотрены варианты реализации данного устройства с использованием ЦСП ведущих мировых производителей, таких как Analog Device, Motorola и Texas Instrument

На основе приведенных расчетов и анализа изложенных в частях настоящего дипломного проекта было показано, что наиболее оптимальным с экономической и технической точек зрения для решения поставленной задачи является реализация устройства обработки информации на базе процессора фирмы Texas Instrument TMS320C6701.

Была разработана принципиальная электрическая схема устройства, произведен расчет обмена данными, а также выполнена эмуляция работы законченного устройства с использованием отладочного программного средства Code Composer Studio.

Список используемых источников

http:\\www.finestreet.ru

http:\\www.mka.ru

Витязев В.В. Микропроцессоры в системах управления. Учебное пособие РГРТА Рязань1996г.

Конструкторское Бюро «КОРУНД - М» каталог продукции издание третье. Москва 2000г.

Журнал «Цифровая обработка сигналов» 1999г №1

Гончаров Ю интерфейс LVDS и его применение. - Компоненты и технологии № 3 2001г.

http:\\www.texas.ru

Информатика в понятиях и терминах /М., Просвещение, 1991г. --208с.: ил. -- стр. 91.

  • Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

  • Разработка структурной и принципиальной схемы. Блок-схема основной программы и подпрограмм обработки прерываний. Имена переменных, используемых в них. Результаты моделирования работы устройства в программе ISIS пакета Рroteus. Разработка печатной платы.

    курсовая работа [1,5 M], добавлен 13.11.2016

  • Рассмотрение структурной схемы микропроцессорной системы обработки данных. Описание архитектуры микроконтроллера ATmega161. Расчет оперативного запоминающего устройства. Строение, назначение адаптера параллельного интерфейса, способы его программирования.

    курсовая работа [621,5 K], добавлен 24.09.2010

  • Системы сбора и передачи информации. Обоснование выбора кода, способа передачи и синхронизации. Выбор длины посылки, формата кодового перехода. Расчет помехоустойчивости и времени запаздывания. Разработка структурной схемы передающего устройства.

    курсовая работа [412,8 K], добавлен 24.06.2013

  • Анализ способов кодирования информации. Разработка устройства кодирования (кодера) информации методом Хемминга. Реализация кодера–декодера на базе ИМС К555ВЖ1. Разработка стенда контроля передаваемой информации, принципиальная схема устройства.

    дипломная работа [602,9 K], добавлен 30.08.2010

  • Структурная схема компьютера. Основные характеристики процессора - устройства, предназначенного для обработки информации и управления процессом обработки. Способы хранения информации. Описание, назначение и принципы работы устройств ввода и вывода данных.

    презентация [862,1 K], добавлен 20.07.2011

  • Разработка устройства последовательного сбора и обработки информации с последующим выводом. Выбор элементной базы. Расчет характеристик элементов функциональной схемы. Определение разрядности АЦП и количества бит, передаваемых в информационном кадре.

    курсовая работа [160,9 K], добавлен 05.05.2013

  • Разработка структурной схемы устройства управления учебным роботом. Выбор двигателя, микроконтроллера, микросхемы, интерфейса связи и стабилизатора. Расчет схемы электрической принципиальной. Разработка сборочного чертежа устройства и алгоритма программы.

    курсовая работа [577,8 K], добавлен 24.06.2013

  • Изучение основных структурных элементов компьютера - электронного устройства, которое выполняет операции ввода информации, хранения и ее обработки по определенной программе. Функции центрального процессора, запоминающего устройства, носителей информации.

    реферат [15,9 K], добавлен 18.01.2012

  • Анализ способов сопряжения персонального компьютера с разрабатываемым устройством. Разработка интерфейса ПК. Объединение модулей микропроцессорного устройства в единую систему. Выбор аналоговых коммутаторов. Разработка структурной схемы устройства.

    курсовая работа [426,7 K], добавлен 03.05.2014

  • Выбор принципов проектирования устройства записи, хранения и передачи чисел. Разработка алгоритма выполнения операций, необходимых для обработки информации. Структурная схема устройства. Элементарная база, необходимая для разработки принципиальной схемы.

    курсовая работа [1,3 M], добавлен 16.08.2012

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.