Розробка алгоритму роботи спеціалізованого обчислювача

Таблиця 3.3 - Висновки елемента IDT71V424S

Дана система реєстрації даних повинна забезпечувати 2 варіанти підключення:

- перший варіант у складі ИВК-079-03;

- другий варіант у складі незалежного блоку БСИ разом з осередком БСИ-2.

Рознімання Х3, Х4 розташувати на краю осередку. Розташування елементів необхідно погодити з відділом 210.

4. Розробка алгоритму роботи системи

Алгоритм роботи системи реєстрації даних багато в чому буде залежати від структури накопичувача (малюнок 3.7).

Як було сказано в п. 3.4, накопичувач складається із чотирьох банків, у кожному банку по чотирьох мікросхеми. Отже, у системі присутня чотири незалежних накопичувачі об'ємом 2 Гб кожний, що дає можливість робити паралельний запис у чотири банки.

Для обслуговування накопичувача такого великого об'єму необхідно мати додаткову службову інформацію про дані, що зберігаються:

1) тому що система реєстрації даних може зберігати кілька записів випробувань (від початку запису даних до відключення живлення), те необхідно мати таблицю записів, що зберігає адреси границь запису випробувань. Дана таблиця буде зберігатися в окремій (службової) області накопичувача. Таблиця записів даних необхідна для полегшення роботи з накопичувачем. Вона дозволяє визначити вільний простір у накопичувачі, у якому може вироблятися новий запис;

тому що накопичувач містить неприпустимі блоки, то необхідно зберігати таблицю розміщення цих блоків. Ця таблиця буде також зберігатися в службовій області накопичувача;

для виділення окремих пакетів із запису випробувань необхідно мати певний формат запису даних.

Структура мікросхем Flash-Пам'яті, застосованих як накопичувач, багато в чому визначила формат запису даних. Запис у мікросхему ДО09ХХХХХХХ виробляється «посторінково», тобто мінімальним елементом, з яким буде вироблятися робота (запис і читання, але не стирання), є «сторінка». «Сторінка» складається з 2112 байт, розділених на дві зони:

- 2048 байт - основний масив, що буде використовуватися для зберігання прийнятих даних;

- 64 байта - додатковий масив, що буде використовуватися для зберігання службової інформації.

У запасному масиві кожної сторінки накопичувача зберігається інформація про прийняту посилку (таблиця 4.1).

Таблиця 4.1 - Інформація про файл, що зберігається в додатковому масиві

У такий спосіб пакет даних, прийнятий від осередку АЦП-079-03, буде ділитися на 2-х килобайтні блоки й зберігатися в чотирьох банках накопичувача паралельно.

З огляду на перераховані вище вимоги по роботі з основним накопичувачем можна приступитися до розробки алгоритму роботи системи реєстрації даних. Тому що основною керуючою ланкою системи реєстрації даних є мікроконтролер, то алгоритм роботи всієї системи буде визначатися алгоритмом роботи мікроконтролера.

Загальний алгоритм роботи системи реєстрації даних наведений на малюнку 4.1.

Загальний алгоритм роботи системи реєстрації даних

Система реєстрації даних буде функціонувати у двох основних режимах:

- режим запису даних;

- режим обміну із ПК.

На малюнку 4.2 наведений загальний алгоритм роботи системи реєстрації даних у режимі запису.

У цьому режимі контролер здійснює формування «записів випробувань», прийом даних і запис прийнятих даних.

При включенні живлення контролер зчитує таблицю записів. Якщо вона заповнена, то контролер установлює відповідний прапор і виходить із режиму запису даних. Якщо таблиця записів не заповнена, то контролер починає пошук кінця запису випробування. Якщо знайдений кінець запису вже занесений у таблицю записів, то її відновлення не відбувається, інакше в таблицю записів дописується знайдений кінець запису. Після чого обчислюється адреса початку нового запису з урахуванням неприпустимих блоків, запускається прийом даних через Link і починається запис прийнятих даних в основний накопичувач.

Запис даних відбувається паралельно в чотири банки. Перед початком запису нового блоку (64 сторінки) кожної мікросхеми контролер перевіряє цей блок на допустимість для запису. Якщо блок допустимо, контролер починає запис блоку. У противному випадку мікроконтролер переходить на наступний блок і робить повторну перевірку. Запис даних припиняється при заповненні накопичувача, або при вимиканні живлення.

На малюнку 4.3 наведений загальний алгоритм роботи системи реєстрації даних у режимі обміну з персональним комп'ютером.

У режимі роботи з персональним комп'ютером контролер постійно дивиться прийняті дані й залежно від прийнятої команди виконує одну з 6 завдань.

Завдання 1. Читання таблиці файлів. Контролер читає таблицю файлів і передає її в персональний комп'ютер.

Завдання 2. Перейти в режим роботи без персонального комп'ютера. Контролер виходить із режиму 2.

Завдання 3. Пошук кінця файлу. Контролер шукає кінець файлу й передає його в персональний комп'ютер.

Завдання 4. Установка годин. Контролер одержує від персонального комп'ютера поточний час у двоїчно-десятковій системі вирахування й прописує його в годинники (через ПЛИС).

Завдання 5. Стирання Flash. Контролер стирає накопичувач паралельно 4 банки починаючи з першого блоку (40h), тобто стирає дані й таблицю файлів залишаючи інформацію про неприпустимі блоки яка зберігається в 0 блоці кожної мікросхеми.

Завдання 6. Читання файлу. Контролер одержує від персонального комп'ютера адреса початку файлу й адреса кінця файлу. Після цього контролер шукає перший припустимий блок і починає читати дані, передаючи їх у персональний комп'ютер паралельно із чотирьох банків по одній сторінці.

5. Економічні розрахунки

У даній частині проекту зробимо економічний розрахунок собівартості вбудовується системи, що, реєстрації вхідних сигналів і проміжних результатів обробки сигналів для спеціалізованого обчислювача. Дана система являє собою новий, складний прилад з більшими функціональними можливостями.

Розробка нової техніки й освоєння її виробництва є складний багатогранний процес, трудомісткість і тривалість якого залежить від багатьох факторів. Головним з них є складність, новизна й область застосування розроблювальної техніки, рівень кваліфікації й творчий потенціал виконавців, що беруть участь у розробці, рівень розвитку складних областей, зокрема тих, які забезпечують радіопромисловість сучасною елементною базою й матеріалами.

Собівартість продукції також є одним з важливих факторів, що характеризують ефективність роботи підприємства. У ній знаходять відбиття якісні зміни в техніку, технології, організації праці й виробництва. Планування собівартості необхідно для виявлення найбільш ефективних напрямків капітальних вкладень; визначення оптимальних варіантів спеціалізації виробництва на підприємстві й впровадження нової техніки; установлення економічно виправданих границь підвищення якості продукції.

5.1 Розрахунок прямих витрат на виробництво системи

5.1.1 Розрахунок витрат на сировину й матеріали

Потреба в сировині й матеріалах розраховується в натуральному й вартісному вираженні. Матеріальні витрати складаються з витрат на основні й допоміжні матеріали, а також на покупні деталі й напівфабрикати.

Узагальнена формула витрат на сировину й матеріали виглядає в такий спосіб:

, (5.1)

де ЦМ - ціна одиниці даного виду матеріальних ресурсів;

Н_р.м - норма витрати матеріалу; Ц_о - ціна відходів; АЛЕ - норма відходів.

При виготовленні системи відходи малі, тому приймемо H_o = 0. Тоді формула (8.1) буде мати вигляд:

. (5.2)

У таблиці 5.1 наведений розрахунок витрат на необхідні сировину й матеріали, які використовуються для виготовлення системи реєстрації даних.

Таблиця 5.1 - Розрахунок потреби в матеріалах

5.1.2 Розрахунок витрат на комплектуючі системи й напівфабрикати (покупні)

Розрахунок витрат визначається по формулі:

, (5.3)

де К_Д - кількість покупних деталей на одну систему;

Ц_Д - ціна однієї покупної деталі даного виду.

У таблиці 5.2 наведений розрахунок витрат на покупні вироби.

Таблиця 5.2 - Розрахунок потреби в покупних виробах

5.1.3 Розрахунок заробітної плати виробничих робітників

У статті «Витрати на оплату праці» відбиваються витрати на оплату праці основного виробничого персоналу. До виробничого персоналу ставляться працівники, безпосередньо зайняті у виготовленні даного виробу.

Фонд заробітної плати робітників ділиться на основну й додаткову зарплату. В основну зарплату включається оплата за відпрацьований час і випущену продукцію у відрядників. У додаткову зарплату включається оплата за невідпрацьований час і деякі одноразові заохочувальні виплати.

Організація заробітної плати інженерно-технічних працівників здійснюється за схемою штатно-посадових окладів, які являють собою угруповання посад за рівнем оплати залежно від складності, об'єму роботи й умов праці. Розрахунок виробляється по ставках єдиної тарифної сітки (ЕТС) для бюджетних організацій.

Сума основної заробітної плати обчислюється з наступної формули

, (5.4)

де ЧТС - годинна тарифна ставка;

Т - трудомісткість, година.

Приведемо основні етапи науково-дослідної роботи й основну заробітну плату за конкретний вид робіт у таблиці 5.3.

Таблиця 5.3 - Розрахунок основної заробітної плати

Основна заробітна плата з урахуванням районного коефіцієнта:

, (5.5)

де РК = 0,15 - районний коефіцієнт.

Тоді грн.

Додаткова зарплата виробничих працівників становить 11,1 % від основної заробітної плати.

грн.

5.1.4 Розрахунок витрат на електроенергію

Для розрахунку витрат на електроенергію необхідно для кожної одиниці використовуваного електроустаткування розрахувати витрати на електроенергію, виходячи з кожного приладу, кількості годин роботи й вартості однієї кіловат-години електроенергії.

З_эл = К_i · Р_i · С · КЧР_i, (5.6)

де З_эл - витрати на електроенергію, грн.;

К_i - кількість одиниць i-го встаткування, шт.;

Р_i - споживана потужність i-го встаткування, кВт;

С - вартість однієї кіловат-години електроенергії (1,05 грн.);

КЧР_i - кількість годин роботи i-го встаткування, година.

Споживана потужність приладів узята з технічної документації на відповідний прилад.

Результат розрахунку занесемо в таблицю 5.4.

Таблиця 5.4 - Результати розрахунку витрат на електроенергію

5.1.5 Амортизаційні відрахування

У виді малого використання встаткування при розробці й виготовленні приладу, амортизаційні відрахування малі. Тому включимо їх в інші витрати.

5.1.6 Накладні витрати

Це витрати, які не можуть бути віднесені безпосередньо на конкретні види виробів.

До них ставляться податки, збори, платежі (включаючи платежі по обов'язкових видах страхування), відрахування в страхові фонди (резерви) і інші обов'язкові відрахування, вироблені відповідно до встановленого законодавства порядком. Також винагороди за винаходи й раціоналізаторські пропозиції, плата стороннім організаціям за пожежну й сторожову охорону, на гарантійний ремонт і обслуговування, оплата послуг зв'язку, і інші витрати, що входять до складу собівартості продукції, але не стосовні до перерахованих елементів витрат.

Накладні витрати по підприємству встановлені в розмірі 224,8 % від основної заробітної плати праці.

На підставі наведених розрахунків складемо калькуляцію собівартості, наведену в таблиці 5.5.

Таблиця 5.5 - Калькуляція собівартості продукції

Розроблена вбудовувати^ся система, що, реєстрації вхідних сигналів і проміжних результатів обробки сигналів для спеціалізованого обчислювача призначена для внутрішнього використання у відділі, як допоміжний прилад для аналізу роботи спеціалізованого обчислювача. У відділі вже існує аналогічна система яка представляє собою незалежний прилад КЗ-511. Порівнюючи розроблену систему з існуючим приладом КЗ-511 можна скасувати, що розроблювальна система має більше кращі технічні характеристики: більший об'єм інформації, що мала споживана потужність, скорочення габаритних розмірів і істотно відрізняється по необхідних витратах, пов'язаним з виробництвом системи:

- собівартість приладу КЗ-511 становить 185229,28 руб;

- собівартість розробленої вбудовуватися системи, що, реєстрації вхідних сигналів і проміжних результатів обробки сигналів для спеціалізованого обчислювача становить 102240,25 грн.

Висновок

У результаті роботи над дипломним проектом були розроблені вбудовуватися система, що, реєстрації вхідних сигналів і проміжних результатів обробки сигналів для спеціалізованого обчислювача.

У процесі проектування був зроблений аналіз технічного завдання, вибір схеми електричної функціональної, на підставі якої була розроблена схема електрична принципова. Сформовано вихідні дані на розробку конструкції. Розроблено алгоритм роботи системи. Зроблено розрахунок собівартості пристрою керування й відбиті питання, що ставляться до безпеки й екологічності проекту.

Аналіз технічного завдання й розрахунків, проведених у процесі дипломного проектування, приводить до наступних висновків.

Розроблений пристрій відповідає всім вимогам, зазначеним у технічному завданні на дипломне проектування.

На даний момент система реєстрації проходила автономні випробування, випробування в приладах А-079 і А-079-01, а так само брала участь у літних випробуваннях приладу А-079.

Список джерел

1 Агуров П.В. Інтерфейси USB. Практика використання й програмування. - К., 2003

2 Стешенко В.Б. ПЛИС фірми «Altera»: елементна база, система проектування й мови опису апаратури. - К., 2006

3 Altera Documentation Library: Data Sheet. «FLEX 10K, Embeddeb Programmable Logic Device Famili», 2003.9, p.128.

4 Altera Documentation Library: Application Note 75. «High-Speed Board Designs», 2003.9, p.18.

5 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.0.003-74.ССБТ. Небезпечні й шкідливі виробничі фактори.

6 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.019-79 ССБТ Електробезпечність. Загальні вимоги.

7 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1.030-84.ССБТ. Захисне заземлення.

8 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.1 070-75. Основні написи.

9 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2.007-75.ССБТ. Вироби електротехнічні. Загальні вимоги безпеки.

10 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2.032-78.ССБТ. Робоче місце при виконанні робіт сидячи. Загальні ергономічні вимоги.

11 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.2.049-80.ССБТ. Устаткування виробниче. Загальні ергономічні вимоги.

12 ДЕРЖСТАНДАРТ 12.4.009-85.ССБТ. Пожежна техніка для захисту об'єктів. Загальні вимоги.

13 ДЕРЖСТАНДАРТ 18977-79 Комплекси бортового встаткування літаків і вертольотів. Типи функціональних зв'язків. Види й рівні експериментальних сигналів.

14 РТМ 1495-75 Керівний технічний матеріал авіаційної техніки. Обмін інформацією двохпорлярним кодом в устаткуванні літальних апаратів.

15 НБП 105-03 Визначення категорій приміщень, будинків і зовнішніх установок пожежної небезпеки.

16 СН 2152-80 Санітарно-гігієнічні норми припустимих рівнів іонізації повітря виробничих суспільних приміщень.

17. Гук М. Апаратні засоби IBM PC. Енциклопедія, 2-е вид. - К., 2004

Размещено на Allbest.ru