Теоретические основы конструирования, технологии и надежности (стр. 3 )

Цель и условия проведения испытаний на воздействие одиночных и многократных ударов. Методы испытаний. Особенности проведения испытаний на удароустойчивость и ударопрочность. Структурные схемы ударных установок. Классификация установок одиночных и многократных ударов, основные параметры. Средства измерений параметров ударов.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие линейных ускорений. Методы испытаний на линейные ускорения. Основные параметры центрифуг.

Цель и условия проведения испытаний на воздействие акустического шума. Методы испытаний. Испытательное оборудование.

Тема 2.3. ИСПЫТАНИЯ НА БИОЛОГИЧЕСКИЕ, ХИМИЧЕСКИЕ

И ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на воздействие биологических факторов (грибковой плесени, микроорганизмов, насекомых, грызунов, птиц). Методы испытаний. Особенности испытательных камер. Методы оценки результатов испытаний.

Цель и условия проведения испытаний на коррозионно-активные воздействия. Методы испытаний. Средства измерений параметров агрессивных газов.

Цель испытаний на технологические воздействия. Методы испытаний на воздействие среды заполнения, герметичность, способность к пайке, воздействие ряда технологических факторов на изделие, безопасность работы оператора-испытателя и т. д.

Тема 2.4. ИСПЫТАНИЯ НА КОСМИЧЕСКИЕ И РАДИАЦИОННЫЕ ВОЗДЕЙСТВИЯ

Цель и условия проведения испытаний на космические воздействия. Методы проведения испытаний. Специальные виды космических испытаний. Оборудование и средства измерений.

Цель и условия проведения испытаний на радиационные (ионизирующие) воздействия. Методы испытаний. Оборудование для воспроизведения излучений: реакторы, ускорители, изотопные источники, рентгеновские и лазерные установки, СВЧ-генераторы.

Средства измерений и регистрации параметров излучений. Обеспечение защиты.

Тема 2.5. ИСПЫТАНИЯ РЭС НА НАДЕЖНОСТЬ

Особенности программ на надежность. Показатели надежности (безотказность, ремонтопригодность, сохраняемость, долговечность). Программа испытаний на надежность. Планирование испытаний. Оперативная характеристика. Методики планирования испытаний по браковочному и браковочному и приемочному уровням.

Понятие плана испытаний. Характеристика планов испытаний на надежность. Определение оценок параметров при различных законах распределения. Отказы аппаратуры при испытании на надежность.

Методы проведения испытаний: одноступенчатый метод, двухступенчатый метод, метод последовательных испытаний, метод непрерывных испытаний, графический метод планирования испытаний.

Организация определительных испытаний на надежность. План и программа испытаний. Определительные испытания на безотказность. Определительные испытания на ремонтопригодность, сохраняемость и долговечность.

Контрольные испытания на безотказность. Испытания на долговечность и сохраняемость. Ускоренные испытания, основанные на методах прогнозирования и применении форсированных режимов работы. Многофакторные испытания.

Статистическая обработка результатов испытаний. Влияние точности измерительных средств на результаты испытаний. Критерии исключения выбросов при статистической обработке результатов.

Тема 2.6. ТЕХНИЧЕСКИЙ КОНТРОЛЬ РЭС

Организация и виды технического контроля. Методы неразрушающего контроля в процессе изготовления РЭС: оптические, радиационные, тепловые, электрофизические и др. Методы разрушающего контроля, области их применения.

Тема 2.7. АВТОМАТИЗАЦИЯ И МЕТРОЛОГИЧЕСКОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ИСПЫТАНИЙ И КОНТРОЛЯ

Автоматизация испытаний. Автоматизация поддержания заданных испытательных режимов. Автоматизация регистрации параметров испытываемых изделий. Требования к обеспечению автоматизированной системы испытаний.

Метрологическое обеспечение испытаний. Общие требования к обеспечению единства испытаний. Аттестация испытательного оборудования – средство установления соответствия нормированных точностных характеристик оборудования требованиям НТД. Метрологическое обеспечение измерений. Образцовые средства измерений. Государственная система обеспечения единства измерений.

Раздел 3. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ И УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Тема 3.1. КАЧЕСТВО ПРОДУКЦИИ. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Основные определения в области качества продукции. Показатели качества РЭС. Методы оценки уровня качества продукции. Маркетинг как система управления качеством. Стандарты ИСО по управлению качеством продукции.

Сущность, задачи и области применения статистических методов управления качеством продукции. Схема Исикава, диаграмма Парето, гистограмма, расслоение, контрольный листок, контрольная карта, диаграмма разброса.

Способы представления продукции на контроль. Методы отбора единиц продукции. Классификация выборок. Статистические методы контроля и регулирования технологических процессов. Влияние отклонений параметров процесса на выход годной продукции.

Виды контрольных карт. Правила построения контрольных карт средних арифметических значений и медиан, средних квадратических отклонений, числа дефектных единиц продукции.

Тема 3.2. СТАТИСТИЧЕСКИЕ МЕТОДЫ ПРИЕМОЧНОГО КОНТРОЛЯ

КАЧЕСТВА ПРОДУКЦИИ

Сущность статистических методов приемочного контроля качества продукции. Понятие уровня дефектности. Оперативная характеристика плана выборочного контроля. Схемы и планы контроля. Усеченный контроль. Корректировка плана контроля.

Организация статистического приемочного контроля по количественному признаку. Организация статистического приемочного контроля по альтернативному признаку.

Тема 3.3. СЕРТИФИКАЦИЯ – ОСНОВА УПРАВЛЕНИЯ КАЧЕСТВОМ ПРОДУКЦИИ

Сертификация, ее цели и задачи. Общие понятия в области сертификации. Основные правила системы сертификации продукции, процессов и услуг. Модели сертификации. Сертификация РЭС.

Международный опыт сертификации продукции. Роль и значение международных организаций. Международные стандарты в области сертификации продукции и систем обеспечения качества.

Организационная структура сертификации в Республике Беларусь, основные цели и задачи. Аккредитация испытательных центров и испытательных лабораторий. Документация и порядок проведения работ по сертификации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1.  Исследование методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие тепла и холода.

2.  Исследование методов и средств испытаний РЭС на воздействия ударных нагрузок.

3. Схемотехническая оптимизация проектируемых конструкций РЭС методами граничных и матричных испытаний.

4. Исследования методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие вибрации.

5. Исследования методов и средств испытаний РЭС и их элементов на воздействие влаги.

6. Организация и проведение испытаний РЭС на надежность.

7. Организация ускоренных испытаний РЭС на надежность.

8. Организация статистического приемочного контроля по альтернативному признаку.

ЛИТЕРАТУРА

ОСНОВНАЯ

1.  Глудкин и устройства испытания РЭС и ЭВС. – М.: Высш. шк., 1991.

2.  Испытания радиоэлектронной, электронно-вычислительной аппаратуры и испытательное оборудование/ Под ред. . - М.: Радио и связь, 1987.

3.  , Черняев испытаний микроэлементов радиоэлектронной аппаратуры интегральных микросхем. - М.: Энергия, 1980.

4.  , , Дубицкий аппаратуры и средства измерений на воздействие внешних факторов. - М.: Машиностроение, 1993.

5.  ГОСТ 20.57.406–81. Изделия электронной техники, квантовой электроники и электротехнические. Методы испытаний. - М.: Издательство стандартов, 1991.

6.  Емельянов качества в микроэлектронике. – Мн.: Бел. наука, 1997.

7.  Глудкин качеством электронных средств. - М.: Высш. шк., 1994.

8.  Национальная система сертификации Республики Беларусь. - Мн.: Госстандарт, 1997.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ

1.  Испытательная техника/ Под ред. . – М.: Машиностроение, 1982.

2.  , Стоянова испытания на надежность. - М.: Изд-во стандартов, 1978.

3.  ГОСТ 27.410 – 87. Методы контроля показателей надежности и планы контрольных испытаний на надежность.

4.  ГОСТ 27.402 – 95. Надежность в технике. Планы испытаний для контроля средней наработки до отказа (на отказ). Ч. 1: Экспоненциальное распределение. - М.: Госстандарт, 1997.

5.  ГОСТ 21317 – 87. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Методы испытаний на надежность. - М.: Изд-во стандартов, 1990.

6.  ГОСТ 12.2.006 – 75. Аппаратура радиоэлектронная бытовая. Требования безопасности. Методы испытаний.

7.  СТБ ГОСТ Р 50777.43 – 2001. Статистические методы. Приемочные контрольные карты.

8.  ГОСТ 15895 – 77. Статистические методы управления качеством продукции. Термины и определения.

9.  СТБ ГОСТ Р 50779.72 – 2001. Статистические методы. Процедура выборочного контроля по альтернативному признаку.

10.  ГОСТ 20699 – 75. Надежность. Методы контрольных испытаний.

11.  ГОСТ 17331 – 71. Надежность в технике. Метод последовательных испытаний.

12.  ГОСТ 20736 – 75. Статистический приемочный контроль по количественному признаку. Планы контроля.

13.  ГОСТ 18242 – 72. Качество продукции. Статистический приемочный контроль по альтернативному признаку. Одноступенчатые и двухступенчатые корректируемые планы контроля.

14.  , Гурская изделий радиоэлектронной техники: Метод. пособие. - Мн.: БГУИР, 1997.

15.  Гурский методы управления качеством продукции: Учеб. пособие. - Мн.: БГУИР, 1999.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-032/тип.

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IМоделирование и компьютерное

проектирование радиоэлектронных средств,

IПроектирование и производство радиоэлектронных средств

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28» мая 2003 г.

Составители:

, заведующий кафедрой радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, кандидат технических наук;

, доцент кафедры радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»

Рецензенты:

, профессор кафедры электронных вычислительных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» канд. техн. наук;

Кафедра общетехнических дисциплин Учреждения образования «Минский государственный высший радиотехнический колледж» (протокол от 01.01.2001 г.)

Рекомендована к утверждению в качестве типовой:

Кафедрой радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники» (протокол от 01.01.2001 г.);

Научно-методическим советом по группе специальностей IКонструкции радиоэлектронных средств УМО вузов Республики Беларусь по образованию в области информатики и радиоэлектроники (протокол №1 от 01.01.2001 г.)

Разработана на основании Образовательного стандарта РД РБ 02100.5.105-98.

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

Типовая программа «Проектирование устройств цифровой обработки информации» разработана в соответствии с Образовательным стандартом РД РБ 02100.5.105-98 для специальностей IМоделирование и компьютерное проектирование радиоэлектронных средств, IПроектирование и производство радиоэлектронных средств высших учебных заведений.

Целью изучения дисциплины является формирование знаний, навыков и умений, позволяющих осуществлять схемотехническое проектирование и конструирование устройств цифровой обработки информации (ЦОИ) на основе современных методов анализа и синтеза.

Изучение дисциплины обеспечивает понимание физических явлений, происходящих в устройствах цифровой обработки информации, формирует у студентов знания принципов работы и теории устройств ЦОИ, их современной элементной базы, перспектив развития, методов инженерного расчета как отдельных узлов, так и устройств в целом, а также умение использовать полученные знания при разработке и эксплуатации современных радиоэлектронных и вычислительных средств.

Основная задача дисциплины – обеспечить усвоение теоретических знаний в области проектирования устройств ЦОИ и развить практические навыки их разработки.

Изучение дисциплины «Проектирование устройств цифровой обработки информации» базируется на физико-математической подготовке, которую студенты получают при изучении дисциплин «Высшая математика» и «Физика», на знании методов анализа электрических цепей, с которыми студенты знакомятся при изучении дисциплин «Основы радиоэлектроники» и «Радиоэлектронные устройства», характеристик и параметров транзисторов и пассивных элементов, изучаемых в этих дисциплинах.

Учитывая место дисциплины в учебном плане, следует глубоко освоить основы теории проектирования устройств ЦОИ, творчески подойти к изучаемому материалу на основе понимания физических явлений, происходящих в устройствах ЦОИ, и логики работы электронных схем.

В результате освоения дисциплины «Проектирование устройств цифровой обработки информации» студент должен:

знать:

- теоретические основы и уровень современной техники проектирования устройств ЦОИ, тенденции и перспективы развития устройств ЦОИ;

уметь характеризовать:

- устройства ЦОИ различного назначения, их структуру, условия эксплуатации;

уметь анализировать:

- процессы, происходящие в логических элементах при различных режимах эксплуатации;

приобрести навыки:

- анализа и расчета, необходимые для проектирования, исследований и испытаний устройств ЦОИ различного назначения;

- применения современной элементной базы и методов проектирования.

Программа рассчитана на объем 85 учебных часов. Примерное распределение учебных часов по видам занятий: лекций - 68 часов, лабораторных работ - 17 часов.

СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ

Раздел 1. Проектирование устройств на базе цифровых интегральных схем

Тема 1.1. Основы теории проектирования устройств цифровой обработки информации

Основы алгебры логики. Основные аксиомы и тождества алгебры логики. Аналитическая форма представления булевых функций. Упрощение (минимизация) булевых функций.

Тема 1.2. Логические элементы интегральных микросхем (ИМС)

Система параметров. Интегральные элементы одноступенчатой логики. Резистивно-транзисторные ИМС. Диодно-транзисторные ИМС. Интегральные микросхемы с эмиттерными связями. Интегральные элементы инжекционной логики.

Интегральные элементы двухступенчатой логики. Диодно-транзисторные ИМС. Транзисторно-транзисторные ИМС. Транзистор-транзисторно-транзисторные ИМС.

Логические элементы на полевых транзисторах. Логические элементы на одноканальных структурах металл-диэлектрик-полупроводник (МДП-структурах). Логические элементы на дополняющих МДП-транзисторах. Логические элементы с нагрузочным КМДП - транзистором.

Логические элементы с вентильным и блокирующим КМДП - транзисторами.

Особенности логических элементов, реализуемых в составе больших интегральных схем (БИС).

Тема 1.3. Триггерные устройства цифровых систем

Классификация триггерных устройств. Требования и параметры, характеризующие триггерные устройства. Статические триггеры. Импульсно - статические триггеры. Триггеры на МДП - и КМДП – элементах.

Квазистатические триггеры. Логические методы синтеза триггерных структур.

Тема 1.4. Регистры

Параллельные регистры. Сдвигающие (последовательные) регистры и их классификация. Сдвигающие регистры многотактного действия. Сдвигающие регистры однотактного действия. «Протяжные» сдвигающие регистры однотактного действия.

Тема 1.5. Счетчики

Классификация счетчиков. Счетчики на основе триггерных устройств. Счетчики с переносом. Реверсивные счетчики. Счетчики с произвольным коэффициентом счета. Безвентильные счетчики. Сдвигающие счетчики. Счетчики, построенные по схеме регистр-сумматор. Сдвигающие счетчики на основе специальных кольцевых схем.

Тема 1.6. Дешифраторы и коммутаторы

Линейные дешифраторы. Прямоугольные или матричные дешифраторы. Пирамидальные дешифраторы. Логические коммутаторы (мультиплексоры).

Тема 1.7. Сумматоры

Одноразрядные сумматоры. Последовательные сумматоры. Параллельные сумматоры. Накапливающие сумматоры. Двоично-десятичные сумматоры.

Тема 1.8. Микроэлектронные устройства

на микропроцессорных комплектах БИС

Классификация микропроцессоров. Типовой микропроцессорный комплект БИС первого поколения. Микропроцессорные комплекты средней сложности. Микропроцессорные комплекты повышенной сложности.

Раздел 2. Проектирование устройств на базе микропроцессоров

Тема 2.1. Проектирование устройств цифровой

обработки информации

Основы теории проектирования устройств цифровой обработки информации. Логические элементы интегральных микросхем. Триггерные устройства цифровых систем. Регистры. Счетчики. Дешифраторы и коммутаторы. Сумматоры. Микроэлектронные устройства на микропроцессорных комплектах БИС. Программируемые логические интегральные схемы; описание электрической схемы; компиляция электрической схемы в структуру логической матрицы.

ПРИМЕРНЫЙ ПЕРЕЧЕНЬ ТЕМ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ

1. Минимизация переключательных функций и их аппаратурная реализация.

2. Требования нормативно-технических документов по классификации логических элементов, основным характеристикам и параметрам ИМС.

3. Исследование конъюнктора, дизъюнктора и инвертора.

4. Исследование элементов Шеффера и Пирса.

5. Исследование базового логического элемента серий транзисторно-транзисторной логики.

6. Исследование базового логического элемента серий эмиттерно-связанной логики.

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. и др. Микроэлектронные схемы цифровых устройств. 3-е изд., перараб. и доп. – М.: Радио и связь, 1990.

2. , Новосельцева устройства: Учеб. пособие для вузов. - СПб.: Политехника, 1996.

3. , , Шишкевич элементов цифровых устройств. - М.: Высш. школа, 1991.

4. Соломатин элементы ЭВМ. – М.: Высш. шк., 1990.

5. , Толстая практикум по курсу «Проектирование устройств цифровой обработки информации» - Мн.: БГУИР, 2000.

Дополнительная

1.  , , Фролкин микроэлектроники. – М.: Радио и связь, 1991.

2.  Миловзоров информационных систем. - М: Высш. шк., 1989.

3.  Цифровые интегральные микросхемы: Справочник/ , , . - Мн.: Беларусь, 1991.

4.  ГОСТ . Микросхемы интегральные. Термины и определения.

5.  ГОСТ . Микросхемы интегральные. Термины, определения и буквенные обозначения электрических параметров.

Утверждена

УМО вузов Республики

Беларусь по образованию в области

информатики и радиоэлектроники

« 03 » июня 2003 г.

Регистрационный № ТД-39-033/тип.

Учебная программа для высших учебных заведений

по специальностям IМоделирование и компьютерное

проектирование радиоэлектронных средств,

IПроектирование и производство радиоэлектронных средств

Согласована с Учебно-методическим управлением БГУИР

« 28» мая 2003 г.

Составители:

, заведующий кафедрой радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», профессор, кандидат технических наук;

, профессор кафедры радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники», кандидат технических наук;

, доцент кафедры радиоэлектронных средств Учреждения образования «Белорусский государственный университет информатики и радиоэлектроники»