Так же для проектирования печатных плат высокочастотных систем цифровой обработки сигналов, были изучены основные принципы построения и расчета длинных сигнальных линий.

Описание практических задач, решаемых за время прохождения практики.

· Построение графов вычислительных процессов.

В ходе выполнения данной задачи было построено несколько графов, описывающих работу вычислительной системы. Например: задача согласованной фильтрации множества цифровых сигналов, задача идентификации объекта наблюдения РЛС и получения параметров об объекте, задача фильтрации статических объектов.

· Разработка функциональной схемы вычислительной системы.

На данном этапе прохождения преддипломной практики встала задача организации эффективной модели функционирования вычислительной системы, способной быстро обработать потоки входных данных в соответствии с вариантами построенных графов с учетом минимизации размеров самой системы.

· Выбор элементной базы для проектируемого устройства.

Для оптимальной реализации алгоритма функционирования системы необходимо сделать правильный выбор компонент, на которых она будет строиться. В качестве вычислительного элемента модуля был выбран первый отечественный высокочастотный ЦСП 1967ВЦ2Ф, имеющий в своем составе встроенную ОП. В качестве ПЛИС была выбрана микросхема семейства Stratix ввиду наличия поддержки протокола обмена RapidIO и возможности организовывать на кристалле ПЛИС отдельные структурные блоки, что повышает производительность системы в нашем случае.

· Разработка структурной схемы вычислительной системы.

На базе функциональной схемы и элементной базы выполняется построение структурной схемы, с учетом требований технического задания.

Указания на затруднения, возникшие при прохождении практики.

В ходе преддипломной практики возникали следующие затруднения:

· выбор способа организации оперативной памяти вычислительного модуля (распределенная, общая);

· выбор способа диспетчеризации сообщений;

· выбор способа передачи информации о состоянии системы (по общей шине данных, по отдельной шине сервисной информации);

· выбор способа загрузки программ-обработчиков данных (централизованная загрузка, загрузка с локального ПЗУ).

Характеристика программных продуктов, используемых при прохождении практики.

a. Microsoft Visio – редактор векторной графики.

Данное ПО хорошо подходит для создания функциональных, структурных и принципиальных схем. Visio предоставляет следующие функциональные возможности для облегчения работы: выбор тем с наборами стандартных графических элементов; возможность создания фигур с выравниванием по координатной сетке, по границам других объектов, путем ввода точных значений координат; объединение объектов в составной объект; масштабируемость объектов; формирование связей между объектами; разбиение рисунка на слои с возможностью блокирования и сокрытия отдельных слоев.

b. Altium Designer – САПР, используемая для разработки ПЛИС и печатных плат.

Отличительной особенностью программы является проектная структура и связная целостность ведения разработки на разных уровнях проектирования, т. е. изменения в разработке на уровне платы могут мгновенно быть переданы на уровень ПЛИС или схемы и так же обратно.

В состав программного комплекса входит весь необходимый инструментарий для разработки, редактирования и отладки проектов на базе электрических схем и ПЛИС. Редактор схем позволяет вводить многоиерархические и многоканальные схемы любой сложности, а также проводить смешанное цифро-аналоговое моделирование. Библиотеки программы содержат множество готовых компонентов, у многих из которых имеются модели посадочных мест, модели внутренней структуры, а также трёхмерные модели. Любую из вышеперечисленных моделей можно создать внутренними средствами программы.

Редактор печатных плат Altium Designer содержит мощные средства интерактивного размещения компонентов и трассировки проводников, имеющие полностью визуализированную систему установки правил проектирования. Инструменты трассировки учитывают различные требования, предъявляемые современными технологиями разработок, например, при трассировке дифференциальных пар или высокочастотных участков плат. В состав программы входит автоматический трассировщик Situs для более эффективной трассировки проводников.

Редактор позволяет производить импорт и экспорт для использования данных совместно с другими САПР.

c. Si9000e Polar Instruments – программное обеспечение для разработки и моделирования процессов полосковых длинных линий печатных плат.

Система Si9000e позволяет проектировщикам вычислять частотно зависимые импеданс и потери полосков для обеспечения работоспособности ПП.

Программа имеет интуитивно понятный интерфейс с графическим отображением параметров полосковой линии от частоты. Также графически отображаются частотно зависимые: потери (проводника, диэлектрика, уменьшение коэффициента передачи), индуктивность, ёмкость, сопротивление, электропроводность, толщина слоя.

В программе существует возможность импортирования и экспортирования табличных данных для проектирования совместно с другими системами проектирования.

Заключение.

1. Заключение отчета.

В ходе выполнения преддипломной практики была выполнена программа, составленная на практику, были изучены системы, используемые для проектирования РЭС. Были приобретены практические навыки в вопросах проектирования структуры РЭС, углублены познания в вопросах принципов построения параллельных вычислительных систем, углублены познания в разработке печатных плат высокоскоростных цифровых систем обработки информации.

2. В результате прохождения преддипломной практики были приобретены следующие практические навыки и умения:

способность владеть основными методами, способами и средствами получения, хранения, переработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией,

· способность собирать, обрабатывать, анализировать научно-техническую информацию по тематике исследования,

· способность владеть элементами инженерной графики, применять современные программные средства выполнения и редактирования изображений и чертежей и подготовки конструкторско-технологической документации,

· способность проводить предварительное технико-экономическое обоснование проектов радиотехнических устройств и систем,

· способность разрабатывать структурные и функциональные схемы радиоэлектронных систем и комплексов, а также принципиальные схемы радиоэлектронных устройств,

· готовностью выполнять расчет и проектирование деталей, узлов и устройств радиотехнических систем в соответствии с техническим заданием с использованием средств автоматизации проектирования,

· способностью осуществлять сбор и анализ научно-технической информации.

Список использованных источников.

1. Проектная документация системы цифровой обработки радиолокационных сигналов «ДУЭТ».

2. Доклад «Многофункциональный вычислительный комплекс для обработки радиолокационных сигналов» 10-й международной конференции «Цифровая обработка сигналов и ее применение».

3. Гергель В. П., Фурсов В. А.: «Лекции по параллельным вычислениям». Издательство СГАУ 2009.

4. Журнал «Электронные компоненты» №7 за 2008 год: статья к. т. н. Владимира Егорова «Последовательный интерфейс RapidIO и его применение в пакетной коммутации».

5. Статья «Архитектура ПЛИС (FPGA)» с ресурса: http: //marsohod.org/index.php/ourblog/11-blog/265-fpga.

6. Статья «CAN интерфейс» с ресурса: http: //ahdl-altera.narod.ru/ru/can.htm.

7. Ресурс: https: //ru.wikipedia.org.

8. Ресурс: http: //www.nntu.ru.

9. Техническая документация на элементную базу.

Приложение 1.

Функциональная схема.

Приложение 2.

Структурная схема.

⇐ Предыдущая 12