Специализированный микропроцессор для вычисления быстрого преобразования Фурье

Как видно в нашем случае больше всего подходит спирто-безиновая смесь. Она относительно дешевая и доступная.

3.4.4 Выбор клеев

При выборе подходящего адгезива необходимо учитывать некоторые требования. Выбор адгезива в первую очередь определяется методом его нанесения на плату. Принципиальным моментом в определении пригодности выбранного адгезива является его способность формироваться в виде капли, заполняющей самый большой встречающийся промежуток между компонентом и платой и в то же время не растекающейся из-под самых малогабаритных компонентов после нанесения. Адгезив должен быть относительно жидким для удобства нанесения из шприца при минимальном давлении и в то же время быть достаточно вязким, чтобы не вытекать самопроизвольно и не оставлять следа. Также очень важно время отверждения адгезива и его свойства после отверждения. Все эти требования необходимо учитывать при выборе адгезива.

3.5 Алгоритм технологического процесса сборки и монтажа устройства на базе специализированного микропроцессора

На основе изложенного выше материала составим последовательность операций необходимых для технологического процесса монтажа данной печатной платы.

1. Комплектовочная операция.

Эта операция включает в себя комплектование платы согласно перечню, указанному в спецификации. Эта комплектация производится в специальную тару.

2. Маркировочная операция.

На этой операции производится маркировка печатной платы согласно чертежу. Маркировка производится эмалью ФА-ТУ-6-10-1043-75 черного цвета. Перед маркировкой плата промывается спирто-бензиновой смесью. А после промывки производится сушка печатной платы в течение 15 минут при температуре 18-35С.

3. Контроль.

Цель этой операции состоит в том, чтобы проверить наличие маркировки, ее соответствие чертежу, а также и механическую прочность маркировочных обозначений.

4. Подготовительная операция.

Эта операция включает в себя формовку, обрезку и лужение выводов элементов путем погружения в припой. Температура припоя, используемого для лужения, находится в пределах 240 -250°С. Время лужения ограничивается продолжительностью в 3 секунды.

5. Сборочная операция.

Эта операция заключается в установке электрорадиоэлементов на печатную плату с последующим механическим креплением согласно чертежу.

6. Монтажная операция.

На этой операции производится непосредственно пайка печатной платы. Температура паяльника при пайке поддерживается 200 - 220°С. Пайка производится импульсным паяльником с напряжением питания 36В припоем ПОС-61 с предварительным флюсованием мест пайки. Время подачи импульса на нагревательный элемент паяльника не должно превышать 3 секунд. Кроме того, интервал времени между двумя последовательными пайками составляет не менее 3 секунд. Все эти ограничения вводятся для того, чтобы дополнительно обезопасить паяемый элемент от температурного (теплового) разрушения.

7. Промывочная операция.

Плата промывается на участке виброочистки. Но в том случае, когда такой установки нет в наличии, можно ограничиться простой промывкой мест паек до полного удаления остатков флюса. Промывка осуществляется с помощью спирто-бензиновой смеси.

8. Контроль.

На этой операции производиться контроль монтажа, правильность установки электрорадиоэлементов в соответствии с чертежами, а также качество выполнения промывочной операции.

9. Проверочная операция.

На этой стадии производится проверка параметров платы на соответствие чертежу и проверка платы в целом на функционирование.

10. Лакировочная операция.

Производится покрытие печатной платы лаком УР-231 с последующей сушкой. Лак наносится в два слоя. Условия сушки для этих слоев:

1-й слой: t -= 60°С в течение 3-х часов.

2-й слой: t == 60°С в течение 8-ми часов.

11. Контроль.

Производится внешний визуальный осмотр покрытия с целью грубого определения его качества. Контроль производится по журналу режимов сушки.

12. Проверочная операция.

Производится визуальный контроль внешнего вида платы и проверка на соответствие чертежу. Также на этой стадии производится окончательная проверка всех основных элементных параметров и характеристик печатной платы.

3.6 Вывод

В данной работе проведен сравнительный анализ различных методов монтажа компонентов на печатную плату. На основе этого анализа выбран наиболее подходящий метод для устройства вычисления БПФ на базе специализированного микропроцессора, а затем для него разработан техпроцесс по примеру типового технологического процесса. Выбран метод ручного монтажа паяльником на специальном столе. Также дана краткая характеристика используемым материалам и рассмотрен вопрос подготовки компонентов к монтажу.

4. Сегментация рынка пользователей специализированного микропроцессора

4.1 Введение

Достаточно очевидно, что разные потребители желают приобрести разные товары. Для того, чтобы удовлетворить эти различные потребности, производители стремятся выявить группы потребителей, которые, скорее всего, положительно отреагируют на предлагаемые продукты, и ориентируют свою маркетинговую деятельность, прежде всего на эти группы. Здесь можно вспомнить закон Паретто, основанный на статистических данных, согласно которым 20% потребителей покупают 80% товаров определенной марки, представляя обобщенную группу целевых потребителей. Остальные 80% потребителей покупают 20% товара данной марки. Производители стремятся ориентировать свои продукты на эти 20% потребителей, а не на весь рынок в целом. Такая стратегия рыночной деятельности оказывается более эффективной.

Рыночная сегментация представляет собой - это деятельность по выявлению потенциальных групп потребителей конкретного товара предприятия. Объектами сегментации являются, прежде всего, потребители. Выделенные особым образом и обладающие определенными общими признаками они составляют сегмент рынка. Под сегментацией понимается разделение рынка на сегменты, различающиеся своими параметрами или реакцией на те или иные виды деятельности на рынке (рекламу, методы сбыта).

Главными доводами в пользу проведения сегментации являются следующие:

1. Обеспечивается лучшее понимание не только нужд потребителей, но и того, что они собой представляют (их личностные характеристики, характер поведения на рынке и т.п.).

2. Обеспечивается лучшее понимание природы конкурентной борьбы на конкретных рынках. Исходя из знания данных обстоятельств легче выбирать рыночные сегменты для их освоения и определять, какими характеристиками должны обладать продукты для завоевания преимуществ в конкурентной борьбе.

3. Становится возможным концентрировать ограниченные ресурсы на наиболее выгодных направлениях их использования.

4. При разработке планов маркетинговой деятельности учитываются особенности отдельных рыночных сегментов, в результате чего достигается высокая степень ориентации инструментов маркетинговой деятельности на требования конкретных рыночных сегментов.

4.2 Принципы сегментации

Для проведения успешной сегментации рынка целесообразно применять апробированные практической деятельностью пять принципов: различия между сегментами, сходства потребителей, большой величины сегмента, измеримости характеристик потребителей, достижимости потребителей.

Принцип различия между сегментами означает, что в результате проведения сегментации должны быть получены различающиеся друг от друга группы потребителей. В противном случае, сегментация неявно будет подменена массовым маркетингом.

Принцип сходства потребителей в сегменте предусматривает однородность потенциальных покупателей с точки зрения покупательского отношения к конкретному товару. Сходство потребителей необходимо для того, чтобы можно было разработать соответствующий маркетинговый план для всего целевого сегмента.

Требование большой величины сегмента означает, что целевые сегменты должны быть достаточно большими для обеспечения продаж и покрытия издержек предприятия. При оценке величины сегмента следует учитывать характер продаваемого товара и емкость потенциального рынка. Так, на потребительском рынке количество покупателей в одном сегменте может измеряться десятками тысяч, тогда как на промышленном рынке большой сегмент может включать менее сотни потенциальных потребителей (например, для систем сотовой или спутниковой связи, для потребителей энергомашиностроительной продукции и т.д.).

Измеримость характеристик потребителей необходима для целенаправленных полевых маркетинговых исследований, в результате которых можно выявлять потребности потенциальных покупателей, а также изучать реакцию целевого рынка на маркетинговые действия предприятия. Данный принцип крайне важен, так как распространение товара «вслепую», без обратной связи от потребителей, ведет к распылению средств, трудовых и интеллектуальных ресурсов фирмы-продавца.

Принцип достижимости потребителей означает требование наличия каналов коммуникации фирмы-продавца с потенциальными потребителями. Такими каналами коммуникации могут быть газеты, журналы, радио, телевидение, средства наружной рекламы и т.п. Достижимость потребителей необходима для организации акций продвижения, иначе информирования потенциальных покупателей о конкретном товаре: его характеристиках, стоимости, основных достоинствах, возможных распродажах и т.п.

В основе процедуры сегментации рынка, наравне с применением принципов сегментации, лежит и обоснованный выбор соответствующего метода сегментации.

4.3 Формализованная методика расчета сегментации рынка

При первичной сегментации всего рынка целесообразно выделить сегменты товаров потребительского рынка или производственного назначения. Такая классификация важна, поскольку подчеркивает различия в характеристиках продуктов и последствия для маркетолога.

Для дальнейшего деления рынка на сегменты можно воспользоваться различными критериями в зависимости от следующих факторов:

· географического положения потребителей (регион, страна);

· типа потребителя (величина предприятия, интенсивность потребления, отрасль, место в производственном процессе);

· типа процесса, для которого приобретается продукция (административная деятельность, движение товара, производственный процесс);

· покупательского спроса (клиент/потенциальный клиент, связь с поставщиком, частота и величина закупок);

На рынках сбыта товаров широкого потребления используют другие критерии. Классическими являются следующие показатели:

· социально-экономические (образования, доходы);

· демографические (возраст, пол, состав семьи);

· географические

Однако следует учитывать, что всех потребителей на рынке не так-то легко разделить по категориям. Поведение потребителя в последнее время становиться все более дифференцированным, возникают различные «стили жизни» внутри общества.

Критерии сегментации промышленного рынка, в принципе, могут быть аналогичными критериям сегментации потребительского рынка.

Так, в соответствии с работой Эванса и Бермана региональные критерии должны включать характеристики региона, где размещаются организации-потребители. «Демографические» критерии могут включать область специализации, ресурсы, существующие контракты, прошлые покупки, размер заказов, характеристики лиц, принимающих решения. Факторы стиля жизни включают способ функционирования организации, приверженность торговой марке, причины совершения покупки, социальные и психологические характеристики сотрудников. Эти параметры могут представлять собой основу для сегментации рынка.

Более строгая процедура сегментации промышленного рынка, основанная на пяти группах критериев, действующих по принципу вложенной иерархии, представлена в работе [10]. Переходя от внешних критериев к внутренним, эти группы имеют следующий вид.

1) Среда:

· сектор промышленности,

· размер фирмы,

· географическое положение.

2) Рабочие характеристики:

· применяемая технология,

· использование данного товара,

· технические и финансовые ресурсы.

3) Метод совершения закупки:

· наличие центра закупки,

· иерархическая структура,

· отношения покупатель - продавец,

· общая политика закупок,

· критерии закупки.

4) Ситуационные факторы:

· срочность выполнения заказа,

· применение товара,

· размер заказа.

5) Личные качества покупателя.

По мере движения внутрь этой иерархической структуры доступность для наблюдения и стабильность критериев сегментации изменяются. Рекомендуется сегментацию начинать с внешних уровней, поскольку здесь данные более доступны, а определения более четки.

В самом общем случае критерии сегментации промышленного рынка зависят от типа производства и от конечного использования конкретного товара производственного назначения. Важное значение также имеют функции товара в производственном процессе, иначе, включение данного товара в группы основного оборудования, вспомогательного оборудования, комплектующих изделий, расходуемых средств, сырьевых материалов или производственных услуг.

Для формирования сегментации рынка используются элементы формального анализа - построение диаграмм Чекановского. Исходным шагом, предопределяющим правильность конечных результатов, является оформление матрицы наблюдений. Эта матрица содержит наиболее полную характеристику изучаемого множества объектов и имеет вид:

X=

где m - число объектов; n - число признаков.

Признаки, включенные в матрицу, могут быть неоднородны, поскольку описывают разные свойства объектов. Кроме того, различаются единицы их измерения. Поэтому нужно выполнить предварительное преобразование, которое заключается в стандартизации признаков. Это преобразование производится в соответствии с формулой

Причем

где k = 1,2,..., n;

стандартное отклонение признака k; z_ik - стандартизованное значение признака k для объекта i.

После стандартизации переменных переходят к процедуре расчета матрицы расстояний с учетом всех элементов матрицы наблюдений. Чаще всего для этого расчета используется средняя абсолютная разность значений признаков:

(r, s = 1, 2,..., m)

Матрицу расстояний можно записать в следующем виде:

C =

Здесь символ C_ij обозначает расстояние между элементами i и j.

Дальнейшее преобразование вышеприведенной матрицы заключается в том, что исчисленные расстояния разбиваются на классы по заранее установленным интервалам. Затем каждому выделенному классу присваивают условный знак. Преобразованная таким образом таблица называется неупорядоченной диаграммой Чекановского.

Неупорядоченная диаграмма Чекановского

Если на картине не получилось ярко выраженных сегментов (как в этом примере), то строится упорядоченная диаграмма Чекановского. Чтобы упорядочить диаграмму, переставляют строки и столбцы, пока не получат похожей картины с выраженными сегментами.

4.4 Поиск сегментов рынка микропроцессора

Область применения специализированного микропроцессора, вычисляющего БПФ, довольно велика. Вот лишь некоторые из них: компьютерные платы для работы с видео- и аудиопотоками, видео-, радио- и сотовые телефоны, анализаторы спектров всех видов. Таким образом, потребителями являются предприятия, разрабатывающие и выпускающие эти виды техники. Наиболее характерными отличиями нашего микропроцессора от его аналогов являются: дешевизна, довольно высокая скорость работы и относительная схемотехническая простота. Рассмотрим несколько продуктов, использующих данное устройство:

производители видеоадаптеров со встроенными кодеками для монтажа видео (компьютерные мультимедийные устройства)

датчик - анализатор спектра для изучения околоземного пространства (цифровая измерительная аппаратура)

спутниковый видеотелефон (телерадиокоммуникации)

сенсорный замок с возможностью идентификации владельца по отпечатку пальца (бытовая техника)

АРМ сейсмолога (специализированные устройства, АРМ)

Возьмем в качестве отличительных параметров нашего устройства:

время работы

максимальная рабочая частота

разрядность

стоимость

избыточная надежность

Составляем матрицу наблюдений. Каждой характеристике ставим оценку по семибалльной системе. Чем выше оценка, тем важнее для потребителя данная характеристика.

Отрасль - потребитель	Параметры
	время работы	час-тота	разряд-ноть	стои-мость	надеж-ность
Компьютерные мультимедийные устройства	3	4	4	4	2
Цифровая измерительная аппаратура	5	5	3	1	5
Телерадиокоммуникации	2	3	5	5	2
Бытовая техника	1	1	5	4	2
Специализированные устройства, АРМ	5	4	2	2	4

Тогда матрица наблюдений выглядит следующим образом:

Стандартизуем признаки, учтем, что:

Получившаяся матрица Z выглядит так:

-0,125	0,442326	0,171499	0,544331	-0,79057
1,125	1,179536	-0,68599	-1,49691	1,581139
-0,75	-0,29488	1,028992	1,224745	-0,79057
-1,375	-1,7693	1,028992	0,544331	-0,79057
1,125	0,442326	-1,54349	-0,8165	0,790569

На ее базе рассчитаем матрицу расстояний:



Как видно из матрицы - нет смысла выделять более двух классов. Возьмем в качестве интервальных оценок [0,1] и (1, 1.9]. Получаем в результате неупорядоченную диаграмму Чекановского:

	время работы	час- тота	разряд-ность	стои-мость	Надеж-ность
Компьютерные мультимедийные устройства	*	*			*
Цифровая измерительная аппаратура	*	*			*
Телерадиокоммуникации			*	*
Бытовая техника			*	*
Специализированные устройства, АРМ	*				*

Перегруппировкой строк и столбцов добиваемся выделения ярко выраженных сегментов (упорядоченная диаграмма Чекановского):

	время работы	частота	надежность	Разрядность	стоимость
Специализированные устройства, АРМ	*	*	*
Компьютерные мультимедийные устройства	*	*	*
Цифровая измерительная аппаратура	*	*	*
Телерадиокоммуникации				*	*
Бытовая техника				*	*

Результатом исследования стали два сегмента рынка:

потребители, использующие микропроцессор для специализированных устройств, телерадиокоммуникационных систем и в составе компьютерных мультимедийных устройств;

потребители, использующие микропроцессор в бытовых устройствах, и в составе систем телерадиокоммуникаций.

4.5 Вывод

В результате сегментации рынка специализированных микропроцессоров был выделен объединённый сегмент рынка, включающий в себя производителей специализированных устройств, таких как, например, АРМ сейсмолога, цифровой измерительной аппаратуры (датчики-анализаторы спектра), компьютерной мультимедийной аппаратуры (платы цифрового монтажа видео). Для этого сегмента рынка характерным является критичное отношение к скорости работы микропроцессора, т.к. использующие микропроцессор устройства оперируют большими объемами данных. Используя полученные результаты для успешного продвижения данного устройства на рынке можно сделать упор при дальнейшей разработке на увеличение скорости работы микропроцессора.

5. Рациональная организация рабочего места проектировщика интегральных схем

5.1 Введение

Производственно - экологическая безопасность (ПЭБ) - это система законодательных актов и норм, направленных на обеспечение безопасности труда и соответствующих этому социально-экономических, организационных, технических и санитарно-гигиенических мероприятий.

В настоящее время сложно встретить инженера-проектировщика интегральных схем, не использующего в своей работе ЭВМ. Но нормальная его работа во многом зависит от того, в какой мере условия его работы соответствуют оптимальным. Под оптимальными условиями работы подразумевают температуру, освещение, влажность, вентиляцию воздуха, шум, вибрацию и т.д.

Обеспечение оптимальных условий труда пользователя автоматизированного рабочего места проектировщика ИС направлено на снижение его уровня утомляемости. Целью данного раздела является анализ условий труда пользователей ЭВМ и описание основных методов нейтрализации опасных и вредных факторов.

5.2 Неблагоприятные факторы

Работа за дисплеем ЭВМ связана с воздействием следующих неблагоприятных для здоровья человека факторов:

- пробой высоковольтного напряжения на незащищенные токоведущие участки

- поражение электрическим током питающей сети

- повышенный уровень шумов и вибраций

- проникающее излучение электронно-лучевой трубки;

- нерациональное освещение

- неблагоприятный микроклимат (избыток тепла)

- психофизиологические факторы.

Первые два фактора не являются источниками постоянно действующей опасности. Защита от них гарантируется тщательным соблюдением правил техники безопасности при эксплуатации ЭВМ.

Остальные факторы относятся к источникам постоянной опасности. Их действие сказывается при каждодневной работе.

5.3 Электроопасность и пожароопасность

Источниками электроопасности в помещении для работы с ЭВМ являются блоки ЭВМ, корпус устройства и приборы в случае возникновения неисправности (например, при нарушении защитного заземления, изоляции проводов, применении неправильных приемов включения в сеть и выключения из сети вилок электропитания).

Оценим электрическую опасность работы за персональным компьютером:

Напряжение в сети U_сети = 220 В, максимальная потребляемая мощность P 250 Вт, следовательно, I_сети = 1.14 А.

Характер воздействия на человека таков: постоянный ток по имеющимся наблюдениям менее опасен, чем переменный, приблизительно в четыре раза. Ответная реакция организма на действие электричества зависит главным образом от силы тока. Считается, что сила электрического тока, проходящего через тело человека, и есть основной фактор, обуславливающий исход поражения. Человек начинает ощущать воздействие проходящего через него переменного тока силой 0,6-1,5 мА (пороговое ощущение).

При силе тока 10-15 мА человек не может оторвать рук от электродов, самостоятельно разорвать цепь, по которой течет поражающий его ток. Начиная примерно с 0,025 А ток считается уже весьма опасным, а 0,05-0,1 А признается смертельным.

Самая большая сила тока, которая имеет своим результатом остановку сердца и дыхания, составляет около 4 А. Более сильные токи(в несколько сот ампер) обычно не приводят к наступлению смерти, а вызывают ожоги на поверхности тела пострадавшего.

ГОСТом 12.1.038 установлены уровни допустимых напряжений и токов. Например, допустимые уровни при продолжительности воздействия свыше 1,0 с: переменного 50 Гц - напряжения 36 В, тока 6 мА; постоянного соответственно - 40 В и 15 мА

Источниками пожароопасности являются устройства ЭВМ, измерительные устройства при возникновении перегрузок цепей питания и неисправностей в виде короткого замыкания.

Защитой от прикосновения к токоведущим частям электроустановок служат изоляция проводников, использование защитных кожухов, а также инструмента с изолирующими ручками при ремонте оборудования ЭВМ.

Защитой от напряжения, появляющегося на корпусах электроустановок в результате нарушения изоляции, являются защитное заземление, зануление и защитное отключение.

Для тушения пожара применяются ручные огнетушители и переносные установки. На предприятиях электронной промышленности широко применяются пенные огнетушители ОП-3, ОП-5, а также ОХП-10. Электросети и электроустановки находятся под напряжением, тушить водой их нельзя, именно поэтому для тушения пожара, возникшего из-за неисправности электроприборов, применяются пенные огнетушители.

Возможность быстрой ликвидации пожара во многом зависит от своевременного оповещения о пожаре. Весьма распространенным средством связи является телефонная сеть.

5.4 Шумы

Источниками шума, в основном, являются подвижные части печатающих устройств (принтеров), дисководов, накопителей на магнитной ленте. Шум неблагоприятно действует на организм человека, вызывая различные физиологические отклонения в организме, психологические заболевания и снижает работоспособность. Утомление пользователей ЭВМ из-за шума увеличивает число ошибок при работе.

Шум - это совокупность звуков различной частоты и интенсивности. Характеристикой шума с точки зрения физиологического восприятия является понятие «громкость шума». Количественную оценку уровня громкости шума различных источников проводят путем сравнения с шумом на частоте 1000 Гц, для которого уровень силы принят равным уровню громкости. При этом для измерения уровня громкости шума введена единица в 1 фон. За один фон принят уровень громкости шума с частотой 1000 Гц при уровне силы шума 1 дб.

ГОСТ 12.1.003-83 "Шум, общие требования безопасности" устанавливает, что уровень звука на рабочем месте (в том числе при работе на ЭВМ) не должен превышать 50 дБ.

Основными мероприятиями по борьбе с шумом являются:

- Облицовка залов ЭВМ шумопоглощающей плиткой;

- использование различных шумоуловителей;

5.5 Микроклимат

Большое значение для обслуживающего персонала и правильной эксплуатации вычислительной техники имеют соблюдение температурного режима и уровня влажности воздуха.

Согласно ГОСТ 12.1.005-88 оптимальными условиями являются:

температура 20-22 С, влажность 55-60%, скорость движения воздуха 0.3-0.7 м/с.

Мероприятиями по поддержания этих условий в залах с ЭВМ, где происходит значительное тепловыделение работающими устройствами, являются необходимость применять кондиционирование воздуха. В периоды выходных и праздничных дней, когда отсутствуют естественные тепловыделения, должно быть предусмотрено, особенно в зимнее время, искусственное поддержание температуры воздуха в вычислительном центре.

В соответствии с требованиями СН 245-71 определенные ограничения предъявляются и к размеру помещений. Так, объем производственных помещений на одного работающего должен составлять не менее 15 куб.м, а площадь - не менее 4.5 кв.м.

5.6 Освещенность

Проектировщик ИС постоянно работает за дисплеем ЭВМ. Этот вид работ характеризуется тем, что требует от него постоянного внимания.

Недостаток или избыток освещения на рабочем месте может привести к быстрому утомлению, появлению головной боли, падению производительности труда, росту числа ошибок, а при систематическом нарушении режима освещенности - к нарушению зрения.

Правильно спроектированное и выполненное производственное освещение повышает производительность труда, оказывает благоприятное психологическое воздействие, повышает безопасность труда и не вредит здоровью инженера.

В дисплейном зале освещение должно быть совместное - естественное (боковое, через окна в наружных стенах) и искусственное - и соответствовать требованиям СНиП 4-79. По конструктивному исполнению искусственное освещение может быть двух видов - общее и комбинированное, когда к общему освещению добавляется местное. В большинстве случаев достаточно иметь общее искусственное освещение (лампы местного освещения могут быть использованы, например, при контроле работ графопостроителя или печатающего устройства).

Необходимо обеспечить достаточно равномерное распределение яркости на рабочей поверхности, а также в пределах окружающего пространства. Светлая окраска потолка, стен и производственного оборудования способствует созданию равномерного распределения яркости в поле зрения.

Величина освещенности должна быть постоянной во времени. Колебания освещенности, вызванные резким изменением напряжения в сети, приводят к значительному утомлению. Пульсация освещенности связана также с особенностями работы газоразрядной лампы. Снижение коэффициента пульсации с 55 до 5% (при трехфазном включении) приводит к повышению производительности труда на 15%.

Общее освещение подразделяется на общее равномерное (без учета расположения оборудования вычислительной техники) и общее локализованное освещение. Для дисплейного класса выбирают общее равномерное освещение. Величина минимальной освещенности устанавливается согласно условиям зрительной работы, которые определяются наименьшими размерами объекта различения, контрастом объекта с фоном и характеристиками фона.

Вид работ в дисплейном классе относится к высокой точности (размер объекта от 0.5 до 1.0 мм, контраст объекта с фоном - малый, фон - темный). Минимальная необходимая освещенность при этом равна 300 лк.

При работе с ЭВМ нужно помнить о следующем:

прежде чем начинать работу на ЭВМ необходимо пройти всестороннее обследование у окулиста;

терминал не должен быть обращен экраном к окну, так как интенсивная освещенность поля зрения может затопить глаза потоками света и размыть изображение оригинала на сетчатке;

уровень освещенности рабочего места должен составлять 2/3 от нормальной освещенности служебных помещений и составлять не менее 150-200 лк;

необходима оптимальная направленность светового потока. Свет должен падать под углом 60 градусов к ее нормали;

состав света должен быть оптимальным, т.е. естественное освещение плюс искусственный источник со спектральной характеристикой, близкой к солнечной;

осветительная установка не должна быть источником дополнительной опасности;

избавляться от бликов можно при помощи штор, занавесок или жалюзей, ограничивающих световой поток;

стена или какая-нибудь другая поверхность сзади программиста должна быть освещена также как и экран;

если нельзя избавиться от бликов, то необходимо пользоваться специальными фильтрами для экрана

5.7 Расчет искусственного освещения

Для расчета искусственного освещения воспользуемся методом коэффициента использования светового потока. Основное уравнение этого метода:



где:

Eн - нормированная минимальная освещенность (лк);

S - площадь освещаемого помещения (кв м);

Z - коэффициент минимальной освещенности, равный отношению Eср/Eмин (значение его находится в пределах 1.1-1.5);

K - коэффициент запаса;

N - число светильников в помещении;

n - коэффициент использования светового потока лампы;

F - световой поток группы ламп (лм).

Для определения n необходимо подсчитать индекс помещений по формуле:

где:

A,B - два характерных размера помещения;

H - высота светильников над рабочим местом.

В комнате, где проводилась работа над данным дипломным проектом, эти величины имеют следующие значения:

A = 5 м,

B = 4 м,

H = 2.4 м.

Из таблиц для полученного I и светильника с люминесцентными лампами находим:

K = 1.4

n = 0.36 (p(n) = 50%, p(с) = 30%).

где:

H - высота подвеса светильников (H = 2.4 м).

Для освещения комнаты используются люминесцентные лампы ЛБ40 со световым потоком F равным 3120 лм.

Зная световой поток одной лампы, по приведенной выше формуле находим необходимое количество ламп:

шт.

После округления получим, что число ламп ЛБ40 N = 4 шт. При этом Eн = 300 лк и S = A * B = 20 кв м. Учтем при этом, что в светильнике находятся две лампы.

Для расчета примем, что освещение комнаты равномерное. Тогда расстояние между светильниками (L) должно соответствовать оптимальным значениям: L = 2.5 м.

Если же теперь, зная число светильников рассчитать световой поток, то получается F = 3208 лм

На практике допускается отклонение светового потока лампы от расчетного значения на 10-20%. В данном случае отклонение светового потока лампы от расчетного составляет

, что лежит в пределах допустимого.

Подсчитаем фактическое значение минимальной освещенности рабочей поверхности с учетом выбранной лампы:

лк

5.8 Воздействие статического электричества и излучения

Для предотвращения образования и защиты от статического электричества в помещениях ВЦ необходимо использовать нейтрализаторы и увлажнители, а полы должны иметь антистатическое покрытие. Защита от статического электричества должна проводиться в соответствии с санитарно-гигиеническими нормами допускаемой напряженности электрического поля. Допускаемые уровни напряженности электростатических полей не должны превышать 20кВ в течении 1 часа (ГОСТ 12.1045-84).

Спектр излучения компьютерного монитора включает в себя рентгеновскую, ультрафиолетовую и инфракрасную область, а также широкий диапазон электромагнитных волн других частот.

От рентгеновских лучей опасности практически нет, так как они практически полностью поглощаются веществом экрана. Наибольшую опасность представляют биологические эффекты низкочастотных электромагнитных полей, которые до настоящего времени считались абсолютно безвредными. Однако недавно в ряде экспериментов было обнаружено, что электромагнитные поля с частотой 60 Гц могут инициировать биологические сдвиги (вплоть до нарушения синтеза ДНК) в клетках животных. В отличие от рентгеновских лучей электромагнитные волны обладают необычным свойством - опасность их воздействия не обязательно уменьшается с уменьшением интенсивности облучения; определенные электромагнитные волны действуют на клетку лишь при малых интенсивностях излучения или в конкретных частотах - окнах прозрачности.

Поскольку источник высокочастотного напряжения компьютера строчный трансформатор - помещается в задней или боковой части терминала, уровень излучения со стороны задней панели дисплея выше, причем стенки корпуса не экранируют излучения.

Мерами безопасности являются требования к пользователям, находиться не ближе чем 1.2 м от задних или боковых поверхностей соседних терминалов. Ряд специалистов рекомендует сидеть на расстоянии 70 см от экрана дисплея - однако в этом случае необходима консультация с окулистом. Рекомендуется устанавливать на экран монитора защитные фильтры, которые частично экранируют магнитные поля, а также устраняют статические поля.

Далее приводятся показатели, взятые из различных стандартов. К сожалению, в нашей стране еще нет стандарта на максимально допустимую интенсивность ЭМИ, поэтому ниже приводятся показатели, взятые из стандартов на интенсивность ЭМИ MPR-II, выпущенном в 1990 году Шведским национальным департаментом стандартов и утвержденном ЕЭС и TCO'92, разработанным Шведской конфедерацией профсоюзов и Национальным советом индустриального и технического развития Швеции (NUTEK).

Диапазон частот	MPR-II	TCO'92
Электрическое поле (расстояние 0.5 м)
Сверхнизкие (5 Гц - 2 кГц)	25 В/м	10 В/м
Низкие (2 кГц - 400 кГц)	2.5 В/м	1 В/м
Магнитное поле (расстояние 0.5 м)
Сверхнизкие (5 Гц - 2 кГц)	250 нТ	200 нТ
Низкие (2 кГц - 400 кГц)	25 нТ	25 нТ

Следует заметить, что в Европе уже невозможно продать монитор, не удовлетворяющий этим стандартам. Более того, в 1995 году требования стандарта TCO'92 были ужесточены и получили название стандарта TCO'95, которому в настоящее время удовлетворяют практически все мониторы ведущих производителей. Можно также сослаться на программу Energy Star Агентства защиты окружающей среды США (EPA), описывающие требования к энергосбережению, использованию нетоксичных материалов и возможности их утилизации. Именно на этих требованиях базируется промышленный стандарт DPMS (Display Power Management Signaling) ассоциации VESA.

Другим видов вредного излучения является радиационное излучение, возникающее вместе со свечением люминофора в результате бомбардировки поверхности экрана электронами. В соответствии с ГОСТ 27954-88 мощность дозы рентгеновского излучения на расстоянии 5 см от поверхности экрана при 41-часовой рабочей неделе не должна превышать 0.03 мкР/с.

5.9 Организационные мероприятия по созданию условий безопасного труда

Каждого вновь принятого на работу инженера проектировщика инструктируют. Степень усвоения инструкции проверяется комиссией. Инструктаж на рабочем месте проверяется один раз в квартал.

Обслуживающий ЭВМ персонал должен обладать достаточными знаниями электроники и правил эксплуатации ЭВМ.

Обязательно ведение книги приема и сдачи смен, в которой отмечаются неисправности и способы их устранения. Перед началом смены рекомендуется проводить ежедневное технологическое тестирование основных блоков ЭВМ с использованием аппаратных и программных средств диагностики.

К работе на ЭВМ допускаются лица, прошедшие медицинский осмотр при приеме на работу. Последующие осмотры проводятся один раз в два года.

Обязательно проведение ежедневной уборки помещений, поддержание необходимых климатических условий.

5.10 Психофизиологические факторы

В современных условиях труд проектировщика ИС изменился в таком направлении, что доля физических усилий сокращается, в то время как нагрузка на психику возрастает.

К психофизиологическим факторам относятся физические и нервно-психические нагрузки. Физические нагрузки, в основном, связаны с малой подвижностью на рабочем месте, что взывает гиподинамию - недостаточную мышечную активность. Для снятия напряжений такого рода необходимо после 1.5-2 часов работы делать перерыв, заниматься производственной гимнастикой.

Наряду с этим, профессия проектировщика требует высокого нервно-психического и нервно-эмоционального напряжения. Возникает проблема создания такой техники и производственной среды для человека, которая соответствовала бы его анатомофизиологическим и психологическим особенностям. При работе на ЭВМ рекомендуется находиться за экраном дисплея не более 6-ти часов в сутки. Разумное чередование работы и отдыха позволяет человеку вести активную творческую жизнь.

5.11 Вывод

В этой главе дипломного проекта рассмотрены требования охраны труда и разработаны рекомендации по оптимизации санитарно-гигиенической обстановки при выполнении работ на ЭВМ.

Установлено, что уровень шума на рабочем месте не должен превышать 50 дб, объем производственного помещения на одного работающего должен составлять не более 15 куб.м, площадь - не менее 4.5 кв.м, наименьшая допустимая освещенность - 300 лк.

Показана важность и необходимость организационных и санитарно-профилактических мероприятий по созданию условий безопасного труда.

В данной главе был проведен расчет искусственного освещения и подсчитано фактическое значение минимальной освещенности дисплейного класса - 300 лк.

Вопросы экологической безопасности не рассматривались, т.к. работа с ЭВМ не связана с использованием природных ресурсов и не представляет опасности для окружающей среды.

Заключение

В представленной дипломной работе -- «Специализированный микропроцессор для вычисления быстрого преобразования Фурье», -- были решены следующие задачи:

Исследованы и проанализированы методы построения быстродействующих умножителей

Разработан до уровня электрической принципиальной схемы умножитель, как основной узел специализированного микропроцессора.

Разработана эскизная схема специализированного микропроцессора для вычисления быстрого преобразования Фурье.

Разработана эскизная схема устройства для вычисления быстрого преобразования Фурье на базе специализированного микропроцессора. Устройство поддерживает интерфейс PCI.

Литература

1. В. Мистюков, П. Володин, В. Капитанов Однокристальная реализация алгоритма БПФ на ПЛИС фирмы Xilinx, «Компоненты и технологии», 2000г.

2. Ненашев А.П., Волков В.А., Заводян А.В. Методические указания по дипломному проектированию для студентов специальности «Конструирование и производство», РЭА», МИЭТ, 1988г.

3. Волков В.А., Заводян А.В. Методические указания по выполнению технологической части дипломных проектов. МИЭТ, 1985г.

4. Ф. Котлер Вопросы маркетинга, М., 1996.

5. Fast Multiplication: Algorithms And Implementation, Gary W. Bewick, 1994.

6. 17x17 Bit, High Perfomance, Fully Synthesizable Multiplier, David Dahan, 1998.

Размещено на Allbest.ru

...