Государственный комитет РФ по высшему образованию Санкт-Петербургская государственная академия аэрокосмического приборостроения _______________________________________________________ ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ ПО ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ ДЛЯ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ 22.ХХ Методические указания к выполнению дипломного проекта Санкт-Петербург 1996 . - 2 - Составители: А.В.Гордеев, М.Б.Игнатьев, Р.И.Ивановский, А.А.Ключарев, А.В.Кузнецов, О.В.Мишура, Л.Г.Ахутина. Под общей редакцией А.В.Гордеева Рецензенты: Содержатся указания к выполнению дипломного проекта. Изложе- ны основные требования к дипломному проекту, структура поясни- тельной записки и основные требования к ее оформлению. Кратко из- ложены порядок рецензирования и защиты дипломного проекта. Предназначены для студентов специальностей 22.ХХ, 21.ХХ Подготовлены к публикации совместно кафедрой вычислительных систем и кафедрой вычислительных машин и комплексов по рекоменда- ции методической комиссии факультета вычислительных и радиоэлект- ронных систем. С Санкт-Петербургская государственная академия аэрокосмического приборостроения, 1996 . - 3 - 1. ОБЩИЕ ТРЕБОВАНИЯ К ДИПЛОМНОМУ ПРОЕКТИРОВАНИЮ 1.1. Задачи дипломного проектирования Дипломное проектирование является заключительным этапом обу- чения студентов в вузе и имеет целью не только аттестацию, но и закрепление, и расширение теоретических знаний, углубленное изу- чение одной из отраслей техники и/или объекта информатизации, развитие расчетно-графических навыков, навыков разработки прог- раммного продукта, овладение навыками системного анализа и самос- тоятельного решения инженерных задач. Дипломник должен уметь войти в новую для него предметную об- ласть (здравоохранение, экология, городское самоуправление, бан- ковское дело, юриспруденция, охрана порядка и др.), проанализиро- вать структуру деятельности людей, занятых в этой сфере, и уметь предложить усовершенствовать деятельность за счет внедрения новых информационных технологий, систем автоматического управления объ- ектами и процессами, новых приборов и устройств и т.д. В связи с ростом доли программного обеспечения в компьютер- ных системах (более 80 % от общих затрат), массовым производством и широким применением стандартизированных средств вычислительной техники (персональные ЭВМ, рабочие станции, базовые и специализи- рованные вычислительные комплексы различной конфигурации и их от- дельных компонентов высокого структурно-функционального уровня - процессоры, контроллеры, каналы и устройства ввода-вывода, уст- ройства оперативной и внешней памяти и т.д.) представляется целе- сообразным ввести наряду с традиционным дипломным проектом [ 1 ], связанным прежде всего с разработкой и конструированием некоторо- го устройства (компонента) вычислительного комплекса, проекты, в которых прежде всего разрабатывается программное обеспечение. Же- лательно, чтобы доля проектов с разработкой только программного продукта не превышала 70 % от общего числа дипломных проектов. В исключительных случаях по разрешению ректора дипломный проект может быть заменен на дипломную работу , в которой за счет сокращения проектных работ (конструкторско-технологических и рас- четно-графической и/или работ по созданию программного продукта) должно быть развито научное исследование дипломника. - 4 - 1.2. Содержание и объем дипломного проекта Дипломный проект может быть посвящен разработке системы (подсистемы), отдельного устройства, узла и т.п., либо несколько дипломных проектов, выполняемых различными студентами, могут быть в совокупности посвящены разработке сложной комплексной темы. Дипломный проект может быть программным (посвящен разработке программного продукта), если в результате системного анализа пос- тановки задачи, возможных путей и средств ее решения, имеющихся ресурсов и других факторов оказывается, что экономически целесо- образно ее решить путем создания комплекса программных средств. В этом случае основными предметами разработки дипломного проекта могут быть различные системы (АСНИ, САПР, АСТПП, банковс- кие, информационно-справочные, экспертные и т.д.) и их подсистемы (включая и обеспечивающие), методы решения прикладных задач (в том числе и экономико-математические), модели и алгоритмы, бази- рующиеся на широком и нетривиальном использовании существующих средств вычислительной техники и связи, базы данных и базы зна- ний, автоматизированные обучающие системы (электронные справочни- ки и учебники, контролирующие программы и тренажеры), а также операционные системы и другое различное системное программное обеспечение, обеспечивающее функционирование сложных вычислитель- ных структур, управление периферийным оборудованием. Разработанный дипломником программный продукт обязательно должен доведен до использования на компьютере, т.е. в отличие от традиционной формы дипломного проектирования, когда предметом разработки прежде всего является некоторое устройство, разрабо- танная студентом программная система (подсистема, модуль) должна быть реализована, доведена до практического использования и про- демонстрирована рецензенту (о чем должна быть сделана соответс- твующая запись в рецензии) и, по возможности, на заседании ГЭК. На разработанный программный продукт должна быть составлена техническая документация в соответствии с требованиями ЕСПД, а именно: текст программы, описание программы и описание примене- ния. Эти документы должны быть оформлены в виде приложения. Темы дипломных проектов должны, в основном, соответствовать научному направлению кафедры и/или профилю будущего места работы дипломника, быть актуальными, содержать элементы новизны, учиты- - 5 - вать перспективы развития техники и запросы рынка. Ориентировочный объем всего проекта и его основных разделов приведен в табл.1.1. Таблица 1.1 Ориентировочный объем и процентное соотношение основных разделов дипломного проекта ----------------------------------------------------------------- ¦Процент¦ Листы ¦ Страницы Наименование раздела ¦общего ¦графической¦пояснитель- ¦объема ¦ работы ¦ной записки ---------------------------------+-------+-----------+----------- Введение ¦ 2-3 ¦ - ¦ 3-5 Системный анализ ¦ 7-10 ¦ 1-2 ¦ 8-15 Расчетно-теоретическая часть ¦ 25-40 ¦ 1-3 ¦ 30-50 Конструкторско-технологическая ¦ 15-25 ¦ 3-5 ¦ 15-25 часть ¦ ¦ ¦ Вопросы экономики и организации¦ 10-20 ¦ 2-3 ¦ 15-25 производства ¦ ¦ ¦ Заключение ¦ 1-2 ¦ ¦ 1-3 Список использованной литера- ¦ 1-2 ¦ ¦ 1-2 туры ¦ ¦ ¦ Приложения ¦ 10-35 ¦ 0-2 ¦ 10-50 ---------------------------------+-------+-----------+----------- ¦ 100 ¦ 8-10 ¦100-125 ----------------------------------------------------------------- Наименования разделов должны соответствовать теме дипломного проекта. Во введении следует кратко сформулировать поставленную зада- чу, раскрыть ее актуальность, сделать обзор литературы по данному вопросу (отечественной и иностранной), указать основные принципи- альные отличия разрабатываемого проекта от существующих. В разделе системного анализа должны быть представлены: - место разрабатываемого устройства в системе большего масш- таба, взаимосвязь этого устройства с другими устройствами; - декомпозиция разрабатываемого устройства на составные час- - 6 - ти аппаратного, программного и информационного обеспечения; - анализ функций, которые должна выполнять проектируемая система (компонент системы), анализ условий ее работы и техничес- ких требований; - описание жизненного цикла системы; - обзор и анализ существующих систем и изделий (аналогов), патентный поиск с выявлением новизны своей разработки в соответс- твии с общими правилами защиты патентной чистоты изделия или его узлов. Направление и глубина библиографического и патентного исс- ледования определяется руководителем. Если предметом разработки является автоматизация сложной че- ловеко-машинной системы (поликлиника, банк, офис и т.д.), то ос- новным аспектом системотехнического анализа является анализ структуры деятельности людей, занятых в реконструируемой системе. Исходя из возможностей современной информационно-вычислительной техники и перспектив ее развития, дипломник должен предложить конкретные решения по улучшению структуры и функционированию раз- рабатываемой системы на основе новых информационных технологий. Глобальная цель информатизации - обеспечение устойчивого развития как отдельных подсистем, так и общества в целом. Расчетно-теоретическая часть проекта должна содержать: - разработку и описание структурной, структурно-функциональ- ной и принципиальной схем; - расчет параметров компонентов, необходимых характеристик, расчет надежности на основе известных методов синтеза-оптимизации и технико-экономических критериев; - исследование разработанной системы (компонента, устройства и т.д.) с использованием как аналитических, так и численных (с использованием ЭВМ) методов. Рекомендуется также эксперименталь- ное исследование, включающее обоснование эксперимента, макетиро- вание и др. Конструкторско-технологическая часть проекта должна включать: - выбор и обоснование элементной базы, разработку и описание конструкции изделия; - выбор и обоснование и/или разработку технологического про- цесса, элементы технологической подготовки производства; - расчеты, связанные с определением теплового режима работы, вибростойкости, надежности проектируемого изделия, его техноло- - 7 - гичности. Вопросы экономики и организации производства , как правило, включают в себя обоснование актуальности темы с экономической точки зрения, анализ показателей технического уровня и качества существующей техники и/или программного, информационного, линг- вистического, методического и организационного обеспечения, тех- нико-экономическое обоснование частных технических решений, сос- тавление бизнес-плана, разработку вопросов организации проектиро- вания и/или производства, сбыта и эксплуатации объекта проектиро- вания. Дипломный проект, связанный с разработкой программного про- дукта, вместо традиционных расчетно-теоретической и конструкторс- ко-технологической частей, вопросов экономики и организации про- изводства, как правило, должен содержать следующие разделы: - системный анализ задачи, обзор и сравнительный анализ ме- тодов и средств ее решения; - выбор и обоснование подхода к решению задачи; - разработку информационной модели и структуры данных; - разработку структурно-функциональной схемы и необходимых алгоритмов; - выбор и обоснование инструментальных средств и технологии создания программного продукта; - маркетинговые исследования, разработку бизнес-плана. Эффективность разработанного в дипломном проекте изделия должна подтверждаться сводной таблицей технико-экономических пока- зателей и подсчетом экономического эффекта, который может быть получен от использования разработанной системы (изделия). Если по материалам дипломного проекта студентом написана статья или получен патент, то их следует считать составной частью научно-исследовательской работы и они могут быть представлены в качестве дополнительного материала к защите проекта. В заключении проекта необходимо подвести итог проделанной работе, оценить полученные результаты и проанализировать выполне- ние заданных технических требований. Список использованной литературы должен быть составлен в со- ответствии с ГОСТ. Основными видами документации для программного дипломного проекта являются текстовые, графические и программные документы. - 8 - К обязательным графическим материалам относятся: - структурная и/или структурно-функциональная схемы разра- батываемой системы (подсистемы) с ее окружением - ; - плакат, иллюстрирующий результаты системотехнического анализа объекта проектирования; - схема логической компоновки, иллюстрирующая состав, кон- фигурацию и параметры используемых аппаратно-программных средств; - плакаты, иллюстрирующие постановку задачи по обработке информации, методы и алгоритмы ее решения, структуры данных, по- лученные теоретические и экспериментальные оценки разработанных средств. К обязательным программным документам, которые должны быть представлены как приложения, относятся: - текст программы (требования к содержанию и оформлению до- кумента устанавливает ГОСТ 19.401-78); - описание программы (содержит сведения о логической струк- туре и функционировании программного средства, примененном мате- матическом методе, схеме алгоритма), требования к содержанию и оформлению которого устанавливает ГОСТ 19.402-78. - описание применения (содержит сведения о назначении, об- ласти и условиях применения, входных и выходных данных, пример использования), требования к содержанию и оформлению документа устанавливает ГОСТ 19.502-78. В случае выполнения дипломной работы последняя должна предс- тавлять собой небольшое, но законченное самостоятельное научное исследование по заданной теме. Результаты такой работы офрмляются в форме отчета по научно-исследовательской работе (НИР) и должны включать в себя следующие обязательные разделы: - цель работы и содержание исследований; - обзор и анализ существующих методов и/или средств решения поставленной задачи, формулировка основного недостатка существую- щего аналога по результатам системного анализа; - описание научного способа реализации поставленной задачи и указание используемого математического аппарата; - результаты проведенных исследований и выводы; - технические предложения и/или соответствующие методические указания. Научно-техническая документация (чертежи со структурными, - 9 - функциональными и принципиальными схемами, алгоритмы и проч.) при выполнении дипломной работы может не оформляться в полном соот- ветсвии с требованиями ЕСКД и ЕСПД, однако сама пояснительная за- писка должна быть выполнена в соответствии с изложенными здесь требованиями. Для защиты дипломной работы студент должен подгото- вить соответствующие плакаты на листах формата А1. Содержание этих плакатов оговаривается с научным руководителем. Желательно наличие плакатов с изложением сравнительного анализа известных и предлагаемых методов (алгоритмов), основных доказанных теорем, предлагаемых (исследованных) моделей и т.д. Желательно для дипломной работы наличие подготовленной к опубликованию научной статьи, выступление на научно-технических конференциях и семинарах. . - 10 - 2. ОРГАНИЗАЦИЯ И ПРОВЕДЕНИЕ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТИРОВАНИЯ 2.1. Составление и утверждение тем дипломных проектов Разработка тематики дипломных проектов осуществляется профи- лирующими кафедрами систематически и заблаговременно. Желательно, чтобы для проектов, выполняемых в академии, руководители в мар- те-апреле (но не позже чем за месяц до начала преддипломной прак- тики) представили на утверждение заведующему профилирующей кафед- ры темы дипломных проектов. Утвержденные кафедрой темы предлага- ются студентам в апреле-мае. Им предоставляется право выбора те- мы, причем студент может предложить свою тему дипломного проекта с ее обоснованием. Темы дипломных проектов утверждаются указанием декана на ос- новании личных заявлений студентов с резолюцией заведующего ка- федрой и подписью преподавателя с согласием на руководство. Руко- водителями могут быть преподаватели, научные сотрудники и высо- коквалифицированные специалисты института, а также специалисты из других предприятий, учреждений и фирм. Если руководителем проекта назначен не преподаватель, заведующий кафедрой должен назначить преподавателя для курирования работы над проектом. Кроме руководителя проекта соответствующие кафедры должны назначить консультантов по технологической части, экономике, ме- неджменту. В случае программного проекта консультации по вопросам технологии создания программного продукта обеспечивает выпускаю- щая кафедра. Перед началом преддипломной практики руководители и консуль- танты выдают студентам предварительные задания в соответствии с избранной темой проекта. После завершения преддипломной практики и сдачи итогового междисциплинарного экзамена по специальности перед началом дипломного проектирования на основании избранной темы и результатов практики составляется окончательное задание на бланке установленного образца. Задание утверждается заведующим кафедрой. Уточненные темы дипломных проектов утверждаются прика- зом ректора академии. Задание на дипломное проектирование должно включать в себя следующие сведения: - тему проекта; - 11 - - срок сдачи готового проекта; - исходные данные и перечень основных разделов пояснительной записки; - задание на научно-библиографический и патентный поиск; - перечень подлежащих разработке вопросов технологии созда- ния и эксплуатации изделия; - перечень обязательных чертежей и плакатов; - сведения о руководителе и консультантах. Для проектов, выполняемых вне академии (на месте будущей ра- боты дипломника) - на производстве, в организациях, учреждениях, фирмах - порядок составления и утверждения тем следующий. Перед началом преддипломной практики студенты по своей инициативе, а в случае распределения - с помощью руководителя преддипломной практики, выясняют возможные темы проектов и в течение первого ме- сяца практики согласовывают выбранную тему с заведующим выпускаю- щей кафедры. Руководство предприятия (организации, фирмы) должно предложить академии (заведующему выпускающей кафедры) руководите- ля проекта из числа наиболее опытных дипломированных инженеров и специалистов. Название темы, развернутое содержание задания, а также фамилия руководителя (с указанием занимаемой должности, но- мера диплома об окончании вуза и даты его выдачи) сообщаются предприятием академии за две недели до окончания практики для ут- верждения. Заведующий профилирующей кафедрой выносит заключение о соот- ветствии темы данной специальности и дает или не дает согласие на ее выполнение. Предприятию сообщается об этом. Согласование темы и кандидатуры руководителя должно быть завершено до оконча- ния преддипломной практики. Тема и руководитель дипломного проек- та должны быть утверждены до начала дипломного проектирования. 2.2. Руководство дипломным проектированием и контроль его выполнения Дипломный проект - это самостоятельная работа студента, в связи с чем он несет личную ответственность за принятые им науч- но-технические решения, за правильность всех вычислений, графи- ческих работ, результатов моделирования и оформление пояснитель- - 12 - ной записки, а также за окончание его к установленному сроку. На результаты дипломного проектирования распространяются права на интеллектуальную собственность. Руководитель проекта и консультанты оказывают дипломнику по- мощь в выборе методов анализа, расчетов, использования ЭВМ, лите- ратуры и других источников информации, а также критикуют принятые им решения и проверяют выполненные работы. Расписание консульта- ций должно быть вывешено на кафедрах. В начале проектирования руководитель должен оказать диплом- нику помощь в составлении календарного графика работы с уканием очередности, сроков выполнения и трудоемкости отдельных этапов, утвердить график и контролировать его выполнение. Если студент выполняет дипломный проект на производстве (в фирме, организации), то руководитель проекта должен ежемесячно извещать кафедру письменно или по телефону (ответственному по ка- федре за дипломное проектирование) о состоянии работы. В ходе дипломного проектирования заведующие профилирующими кафедрами заслушивают доклады руководителей проектов о ходе рабо- ты дипломников. Информацию о состоянии дипломного проектирования следует раз в семестр заслушивать на заседании кафедры. Деканы следят за ходом дипломного проектирования и принимают меры по устранению выявленных недостатков. Ежегодно на заседании Совета факультета обсуждаются вопросы, связанные с дипломным про- ектированием и намечаются мероприятия по его улучшению. На этом заседании желательно присутствие председателей ГЭК. При необходимости допуска студентов к проектам предыдущих выпусков, что определяется руководителем проекта, должен быть соблюден следующий порядок: - руководитель определяет конкретный проект, с которым дол- жен ознакомиться дипломник; - дипломник пишет заявление на имя декана с просьбой разре- шить пользоваться конкретным проектом; - руководитель и заведующий профилирующей кафедрой визируют заявление и указывают, на какой срок можно выдать проект диплом- нику; - окончательное решение дает декан или его заместитель. Студент, не выполнивший по неуважительной причине дипломный проект в установленный для него срок, отчисляется из академии за - 13 - неуспеваемость, ему выдается академическая справка установленного образца об окончании академии и предоставляется право защиты дип- ломного проекта (с последующей выдачей диплома о высшем образова- нии) в течение двух лет после окончания теоретического курса обу- чения. При наличии уважительной причины декан по своему усмотрению назначает новый срок окончания и защиты дипломного проекта (до следующего периода работы ГЭК). Продление срока обучения разреша- ется не более чем на один год. 2.3. Порядок представления проекта к защите Законченный проект, подписанный студентом и консультантами, представляется руководителю проекта. После просмотра проекта ру- ководитель подписывает пояснительную записку и чертежи и состав- ляет письменный отзыв, в котором дает оценку: - актуальности проекта; - инженерного подхода к решению поставленных задач; - наиболее интересных разделов и возможности внедрения и/или перспективах использования проекта; - степени самостоятельности и инициативности студента; - умения пользоваться вычислительной техникой и научно-тех- нической литературой; - регулярности и ритмичности работы над проектом, уровне те- оретических знаний дипломника и его навыках работы. При необходимости отмечаются недостатки проекта. В конце отзыва дается общий вывод о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера по данной специальности. Оценка в отзыве не проставляется. Заведующий кафедрой, ознакомившись с дипломным проектом и отзывом руководителя, решает вопрос о допуске к защите и ставит свою подпись на титульном листе пояснительной записки. Подписан- ный заведующим кафедрой проект направляется на рецензирование. . - 14 - 2.4. Требования к рецензированию Представление законченного дипломного проекта рецензенту производится не позднее чем за 3 дня до защиты, причем дипломник обязан за неделю поставить об этом в известность своего рецензен- та. Рецензентом может быть назначен только опытный специалист в данной области техники. Рецензент назначается председателем ГЭК (не позднее чем за месяц до начала защиты) по рекомендации заве- дующего кафедрой и с согласия самого рецензента. Рецензентом не может быть работник той же кафедры, на которой работает руководи- тель проекта. Рецензент после просмотра проекта (как пояснительной запис- ки, так и чертежей, а при наличии - и программного продукта или макета) и беседы с дипломником должен составить рецензию, в кото- рой должны быть освещены следующие вопросы: - актуальность темы проекта; - выполнение технического задания на проектирование; - степени новизны и уровень решения инженерных задач; - возможность и место реализации полученных результатов; - уровень оформления пояснительной записки и графической части проекта; - соблюдение государственных стандартов на оформление техни- ческой документации; - недостатки и слабые стороны проекта. Рецензия должна оканчиваться общим выводом, содержащим мне- ние рецензента о возможности присвоения дипломнику квалификации инженера, и оценку проекта по четырехбальной системе ("отлично", "хорошо", "удовлетворительно", "неудовлетворительно"). Оценка проекта рецензентом является очень важной с точки зрения принятия ГЭКом окончательной оценки за дипломное проектирование. Однако это не означает, что в случае получения неудовлетворительной оценки рецензента, дипломник должен получить неудовлетворительную оценку и в целом на защите своего проекта. И наоборот, при нали- чии оценки "отлично" от рецензента, можно получить общую оценку "удовлетворительно". С рецензией знакомятся руководитель проекта и студент, кото- рый должен не позднее чем за один день до защиты сдать секретарю ГЭК все материалы: пояснительную записку, чертежи, отзыв руково- - 15 - дителя, рецензию и дополнительные материалы (печатные статьи и тезисы докладов, авторские свидетельства, справки предприятий об использовании результатов проекта и т.д.). 2.5. Защита проекта Защита проекта проводится, как правило, в академии. В исклю- чительных случаях защита может проходить с согласия академии и в организации по месту выполнения проекта, если эта организация имеет утвержденный Государственным комитетом РФ по высшему обра- зованию ГЭК по данной специальности. Расписание заседаний ГЭК составляется учебным отделом сов- местно с деканами, согласуется с председателями ГЭК и доводится до общего сведения не позднее, чем за месяц до начала защит. Де- канаты факультетов совместно с заведующим кафедрой и руководите- лями проектов для каждого дипломника определяют день защиты и ставят в известность студентов. День и очередность защиты каждому дипломнику окончательно назначают не позднее, чем за неделю до начала работы ГЭК. При защите дипломного проекта желательно присутствие руково- дителя и рецензента. Вход на защиту для всех желающих является свободным. Защита проекта проводится в следующем порядке. Студент в течение 8-12 минут излагает основные положения своего проекта: - постановку задачи, технические требования и их краткий анализ; - принятые пути решения поставленной задачи и полученные ре- зультаты; - сравнение разработанной системы (изделия) с аналогами и оценка технико-экономической эффективности принятых решений; - положительные, по мнению дипломника, стороны проекта (но- визна, исследовательский характер, экспериментальная проработка, практическая ценность, подготовленные статьи, заявки на предпола- гаемые изобретения и др.); - заключение. После доклада студенту задаются вопросы. Вопросы могут зада- - 16 - вать как члены ГЭК, так и присутствующие на защите. После ответа на вопросы секретарь ГЭК зачитывает отзыв и рецензию (если руко- водитель и/или рецензент присутствуют на защите, то секретарь предлагает им выступить). В заключительном слове дипломнику следует ответить на заме- чания, указанные в рецензии. После защиты проектов ГЭК на закрытом заседании обсуждает результаты и большинством голосов выносит решение об оценке по четырех бальной системе. Результаты решения ГЭК объявляют студен- там в тот же день после оформления протоколов. В протоколах ГЭК должно быть отмечено наличие внедрения (использование результа- тов), использование вычислительной техники, рекомендации на представление проекта на выставки. Студенту, защитившему дипломный проект, решением ГЭК присва- ивается квалификация инженера в соответствии с квалификационной характеристикой специальности. На основании решения ГЭК студенту выдается диплом и нагрудный знак. Студенту академии, сдавшему экзамены с оценкой "отлично" не менее чем по 75% всех дисциплин учебного плана, а по остальным дисциплинам с оценкой "хорошо" и защитившему дипломный проект с оценкой "отлично", присуждается диплом с отличием. Студент, получивший при защите дипломного проекта неудовлет- ворительную оценку, отчисляется из академии с правом повторной защиты в течение трех лет после окончания академии при представ- лении ходатайства и положительной характеристики с места работы и при условии, что он работает по специальности. В этом случае ГЭК устанавливает, может ли студент представить ко вторичной защите тот же проект с соответствующей доработкой, определяемой комисси- ей, или же обязан разработать новую тему, которая должна быть ус- тановлена выпускающей кафедрой. В случае повторной неудовлетворительной защиты студенту вы- дается академическая справка установленного образца. Студентам, не защитившим дипломный проект по уважительной причине, ректором академии может быть удлинен срок обучения до следующего периода работы ГЭК. . - 17 - 3. СТРУКТУРА И ПРАВИЛА ВЫПОЛНЕНИЯ ПОЯСНИТЕЛЬНОЙ ЗАПИСКИ 3.1. Структура пояснительной записки дипломного проекта Пояснительная записка для дипломных проектов связанных с разработкой устройства (подсистемы, системы) должна содержать: 1) титульный лист; 2) задание на дипломное проектирование; 3) содержание (оглавление); 4) перечень сокращений, условных обозначений, символов, еди- ниц и терминов; 5) введение; 6) постановку задачи и технические требования и экономичес- кие ограничения на проектируемую систему (изделие); 7) системный анализ задачи, оценку современного уровня тех- нических и эксплуатационных показателей для подобных систем (из- делий); 8) концептуальное описание выбранного варианта решения пос- тавленной задачи, структурная и функциональная схемы; 9) результаты исследования - аналитическое и/или имитацион- ное моделирование системы (изделия) на уровне структурно-функцио- нальной схемы; 10) описание и расчет компонентов принципиальной схем и рас- чет параметров компонентов, необходимых характеристик (в том чис- ле точностных), расчет надежности на основе известных методов синтеза - оптимизации и технико-экономических критериев, а также подробное исследование разработанной системы (компонента, уст- ройства и т.д.); 11) обоснование выбора конструктивного решения, расчет эле- ментов конструкции, тепловых режимов и надежности; 12) разработку конструкции изделия, функционального узла, блока, выбор материалов, защитных покрытий; выбор элементов, сос- тавление спецификаций, оценку технологичности конструкции; 13) разработку алгоритмов и программных модулей для органи- зации функционирования спроектированного устройства; 14) обоснование выбора технологического процесса изготовле- ния изделия с использованием типовых и унифицированных технологи- ческих процессов, разработку новых и модернизация существующих - 18 - технологических процессов, выбор унифицированной и разработку оригинальной технологической оснастки; 15) разработку карт технологических процессов, разработку инструкций по настройке (регулированию), контролю и приемке; 16) разработку мероприятий по организации и планированию производства и сбыта проектируемой системы (изделия); 17) определение экономического эффекта от использования раз- рабатываемой системы (изделия) по сравнению с аналогом; 18) заключение; 19) список использованной литературы; 20) приложения. Для дипломных программных проектов вместо пунктов 7-15 обя- зательными, как правило, должны быть следующие: 7') системотехнический анализ объекта разработки, включающий анализ системы, содержащей объект разработки, его внутренние и внешние связи; 8') концептуальное и формализованное обоснованное изложение метода обработки информации, лежащего в основе объекта разработки; 9') выбор и обоснование архитектуры, конфигурации и парамет- ров аппаратно-программных компонентов вычислительной системы, вы- бор и обоснование используемых интерфейсов; 10') концептуальное и формализованное описание разрабатывае- мых информационных структур и основных алгоритмов их обработки, а также технологических аспектов их разработки (мотивированное обоснование выбора языка спецификации алгоритмов, метода и систе- мы программирования, средств документирования) и технологии ис- пользования; 11') получение теоретических оценок затрат вычислительных ресурсов (оперативной и внешней памяти, машинного и терминального времени), а также точности решений на классе задач, решаемых в дипломном проекте с помощью ЭВМ; 12') методика экспериментальной проверки теоретических поло- жений дипломного проекта на ЭВМ с обоснованной разработкой тесто- вых данных и способов регистрации результатов обработки данных; 13') обзор рынка аналогичных программных продуктов, оценка их основных характеристик и стоимости (желательно не только у нас в стране, но и за рубежом), определение путей получения прибыли от разработки и продажи своего программного продукта; - 19 - 14') комплект документации на разработанный программный про- дукт, оформленный в соответствии со стандартами ЕСПД. Перечисленные составные части проекта можно условно разде- лить на пять групп: а) составные части общего характера, входящие во все виды тем, и выполняющие, в основном, организующую роль - позиции 1, 2, 3, 4, 5, 18, 19 и 20; б) составные части, обязательные для каждого технического проекта - позиции 6, 7, 8 и 9, в) составные части, обязательные для каждого программного проекта - позиции 7', 8', 9'; г) составные части, посвященные проектированию конкретного изделия (устройства) - позиции 10-17; д) составные части, посвященные проектированию конкретного программного продукта - позиции 10-14. Цифры перечней не следует отождествлять с номерами поясни- тельной записки. Составные части а), б) и в) не являются частями пояснительной записки, а пункты перечня 3, 4, 5, 18, 19 и 20 от- носятся к ненумеруемым частям технического документа. Специальные разделы, в которые должны попасть пункты 8-17 и 7', 13' могут в каждом дипломном проекте называться по-разному и число их будет зависеть от конкретного задания и решений дипломника и его руко- водителя. 3.2. Задание на дипломное проектирование Задание на дипломное проектирование составляется руководите- лем (и консультантами) на типовом бланке задания, выдаваемом дип- ломнику (Приложение 1). Задание на дипломное пpоектиpование по дипломному пpоекту включает следующие pеквизиты: - тему дипломного пpоекта, котоpая утвеpждена пpиказом pек- тоpа (от ........ N ..........); - сpок сдачи пpоекта; - основные исходные данные (назначение, pежим pаботы, ноpми- pуемые технические паpаметpы, схемно-констpуктоpские огpаничения, условия эксплуатации); - 20 - - пеpечень и пpимеpное содеpжание обязательных pазделов pас- четно-теоpетической части дипломного пpоекта; - задание на научно-библиогpафический поиск; - задачи констpуиpования и технологии; - задачи экономики и оpганизации пpоизводства; - задачи охpаны тpуда и окpужающей сpеды; - пеpечень обязательных чеpтежей и плакатов. Бланк задания заполняется только черными чернилами (пастой, тушью). Номер задания на проект сообщает дипломнику ответственный за дипломное проектирование на выпускающей кафедре. Номер задания соответствует номеру темы в приказе ректора академии. Фамилия, имя и отчество студента записываются полностью пос- ле номера группы. Наименование темы записывается по правилам записи заголовков разделов - с симметричным расположением текста на каждой строке заголовка без переноса слов и без точки в конце. Задание на дипломный пpоект утвеpждается заведующим пpофили- pующей кафедpой, подписывается студентом с указанием даты пpиня- тия к исполнению, а также подписывается pуководителем пpоекта и консультантами по констpуктоpско-технологическим вопpосам, по экономике и оpганизации пpоизводства и по охpане тpуда и окpужаю- щей сpеды. Задание на дипломное пpоектиpование по дипломной pаботе включает аналогичные pеквизиты, котоpые отличаются от задания на дипломный пpоект, учитывая конкpетную тематику дипломной pаботы и отсутствие необходимости разрабатывать техническую документацию. 3.3. Состав пояснительной записки Содержание. Пример выполнения раздела "Содержание" приведен в Приложении 4. Содержание включает введение, наименование всех разделов, подразделов, пунктов (если они имеют наименование) и заключение с указанием номеров страниц, с которых начинаются эти элементы пояснительной записки. Каждый заголовок записывают с но- вой строки, причем перед нумеруемыми частями пояснительной запис- ки ставят их номер. Перечень сокращений, условных обозначений, символов, единиц - 21 - терминов. Принятые в пояснительной записке малораспространенные сокращения,условные обозначения, символы, единицы и специфические термины должны быть представлены в виде отдельного списка. Если сокращения, условные обозначения, символы, единицы и специфические термины повторяются в пояснительной записке менее трех раз, отдельный список не составляют, а расшифровку дают не- посредственно в тексте пояснительной записки при первом упомина- нии. Перечень должен располагаться столбцом. Слева в алфавитном порядке приводят сркращения, условные обозначения, символы, еди- ницы и термины, справа - их детальную расшифровку. Введение. Во введении (см. подразд.1.2) нужно кратко охарак- теризовать современное состояние научно-технической проблемы, к которой относится тема проекта, и показать уровень развития этого вопроса; четко сформулировать, в чем заключается сущность постав- ленной задачи, в чем ее значимость, перечислить возможные пути ее решения и указать наиболее эффективные и перспективные. Текст введения не должен превышать 3-5 страниц. Номер разде- лу "Введение" не присваивается, слово "Введение" записывается симметрично центру страницы с текстом (по правилам записи назва- ний разделов [ ]. Разделы пояснительной записки общетехнического характера. В зависимости от особенностей выполненного дипломного пpоек- та основную часть излагают в виде текста, используя таблицы, и иллюстрации. Разделы общетехнического хаpактеpа следует делить на подpазделы и пункты. Пункты, пpи необходимости, могут делиться на подпункты. Каждый пункт должен содеpжать законченную инфоpмацию. Заключение. В заключении дается оценка результатов проекти- рования. В первую очередь дается оценка результатов проектирова- ния. Причем после упоминания достигнутого конкретного выигрыша дается его количественная характеристика и указывается номер пункта пояснительной записки, где это доказано. Например, за счет оригинального метода решения задачи, алгоритма и/или структуры данных достигнуто сокращение времени решения задачи на 30 или 50 процентов, и т.п. Показывается, что все требования, изложенные в техническом задании или в технических требованиях, выполнены. Это может быть представлено в форме сводной таблицы (табл. 3.1) с соответствую- - 22 - щим поясняющим текстом. Таблица 3.1 Пример сводной таблицы результатов ----------------------------------------------------------------- Наименование ¦ Численное значение показателя показателя +--------------------------------------- ¦ Задано ¦ Сделано -------------------------+-------------------+------------------- Количество пользователей¦ 30 ¦ 50 Время обработки запроса ¦ 2-3 мин. ¦ 20-30 сек. Срок окупаемости ¦ 3 года ¦ 1 год ¦ ¦ Дипломная работа помимо заключения должна содержать выводы, которые следует расположить перед заключением. Выводы должны включать оценку полноты решений поставленных задач, разработку рекомендаций и исходных данных по конкретному использованию ре- зультатов дипломного проекта, оценку технико-экономической эффек- тивности внедрения. Если определение технико-экономической эффек- тивности невозможно, необходимо указать народнохозяйственную, на- учную, социальную значимость работы; оценку научно-технического уровня выполненного дипломного проекта в сравнении с лучшими дос- тижениями в данной области. Список использованных источников. Список должен содержать сведения об источниках, использованных при составлении поясни- тельной записки. В список следует включать все виды использован- ной литературы: монографии, учебники, справочники, журналы, статьи, диссертации, техническая документация, описания программ- ных продуктов, стандарты, технические условия, авторские свиде- тельства и патенты, каталоги и т.п. Список следует располагать в порядке появления ссылок на источники в тексте пояснительной за- писки и нумеровать арабскими цифрами с точкой. Приложения. В приложении рекомендуется включать материалы, связанные с выполненным дипломным проектом, которые по каким-то причинам не могут быть включены в основную часть. В приложения могут быть включены: - 23 - 1) материалы, дополняющие пояснительную записку; 2) пpомежуточные математические доказательства, фоpмулы и pасчеты; 3) таблицы вспомагательных цифpовых данных; 4) пpотоколы испытаний; 5) описание аппаpатуpы и пpибоpов, пpименяемых пpи пpоведении экспеpиментов, измеpений и испытаний; 6) документация по ЕСПД на разработанный программный продукт; 7) акты внедpения pезультатов дипломного пpоекта и дp. В пpиложения следует включать иллюстpации, таблицы и pаспе- чатки с ЭВМ, выполненные на листах фоpмата А3. 3.4. Правила выполнения пояснительной записки 3.4.1. Общие тpебования Пояснительная записка выолняется в папке для дипломных ра- бот. Записка должна быть написана хорошим языком без грамматичес- ких и семантических ошибок; текст не должен допускать различных толкований, не следует употреблять для одного и того же понятия различные термины. Стpаницы текста пояснительной записки и включенные в записку иллюстpации, таблицы и pаспечатки с ЭВМ должны соответствовать фоpмату А4. Допускается пpедставлять иллюстpации, таблицы и pас- печатки с ЭВМ на листах фоpмата А3. Пояснительная записка должна быть выполнена машинописным способом или с пpименением печатающих и гpафических устpойств вы- вода ЭВМ на одной стоpоне листа белой бумаги чеpез полтоpа интеp- вала (38-40 строк по 60-64 символа в строке). Для пояснительных записок, выполненных на печатающих и гpафических устpойствах вы- вода ЭВМ, высота букв должна быть не менее 1,8 мм. Допускается пpедставление пояснительной записки в pукописном виде. В этом случае почеpк должен быть pазбоpчивым. Рекомендуется использовать чеpные чеpнила или пасту. Текст пояснительной записки пpедставляется, соблюдая следую- щие pазмеpы полей: левое - не менее 30 мм, пpавое - не менее 10 мм, веpхнее - не менее 15 мм, нижнее - не менее 20 мм. Рамки вы- черчивать не надо. - 24 - Вне зависимости от способа выполнения пояснительной записки качество напечатанного текста и офоpмления иллюстpаций, таблиц, pаспечаток с ЭВМ должно удовлетвоpять тpебованию их четкого восп- pоизведения. Вписывать в отпечатанный текст записки отдельные слова, фоp- мулы, знаки допускается только чеpными чеpнилами или пастой, пpи этом плотность вписанного текста должна быть максимально пpибли- жена к плотности основного изобpажения. Опечатки, описки и гpафические неточности допуксается исп- pавлять подчисткой или закpашиванием белой кpаской и нанесеием на том же месте испpавленного изобpажения машинописным спсобом или от pуки чеpными чернилами или чеpной тушью. Фамилии, названия учpеждений, оpганизаций, фиpм, название изделий и дpугие имена собственные в тексте пpиводят на языке оpигинала. Допускается тpанслитеpиpовать имена собственные и пpи- водить названия оpганизаций в пеpеводе на pусский язык с добавле- нием (пpи пеpвом упоминании) оpигинального названия. Наименования стpуктуpных элементов "СОДЕРЖАНИЕ", "ПЕРЕЧЕНЬ СОКРАЩЕНИЙ, УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ, СИМВОЛОВ, ЕДИНИЦ И ТЕРМИНОВ", "ВВЕДЕНИЕ", "ЗАКЛЮЧЕНИЕ", "СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ" слу- жат заголовками стpуктуpных элементов пояснительной записки. Заголовки стpуктуpных элементов записки и ее pазделов следу- ет pасполагать в сеpедине стpоки без точки в конце и печатать пpописными буквами, не подчеpкивая. Заголовки подpазделов и пунктов следует начинать с абзацного отступа и печатать с пpописной буквы вpазpядку, не подчеpкивая, без точки в конце. Если заголовок включает несколько пpедложений, их pазделяют точками. Пеpеносы слов в заголовках не допускаются. Расстояние между заголовками стpуктуpных элементов и pазде- лов пояснительной записки и текстом должно быть не менее 3-4 ин- теpвалов. Пункты и подпункты pазделов общетехнического хаpактеpа сле- дует начинать печатать с абзацного отступа. 3.4.2. Нумеpация стpаниц пояснительной записки Стpаницы пояснительной записки следует нумеpовать аpабскими - 25 - цифpами, соблюдая сквозную нумеpацию по всему тексту записки. Но- меp стpаницы пpоставляют в пpавом веpхнем углу без точки в конце. Титульный лист включают в общую нумеpацию стpаниц записки. Номеp стpаницы на титульном листе не пpоставляют. Иллюстpации и таблицы, pасположенные на отдельных листах, и pаспечатки с ЭВМ включают в общую нумеpацию стpаниц пояснительной записки. Иллюстpации, таблицы и pаспечатки с ЭВМ на листе фоpмата А3 учитывают как одну стpаницу. 3.4.3. Нумеpация pазделов, подpазделов, пунктов и подпунктов Разделы, подpазделы, пункты и пдпункты следует нумеpовать аpабскими цифpами. Разделы пояснительной записки должны иметь по- pядковую нумеpацию и обозначаться аpабскими цифpами с точкой, напpимеp, 1., 2., 3 и т. д. Пункты должны иметь поpядковую нумеpацию в пpеделах pаздела или подpаздела. Номеp пункта включает номеp pаздела и поpядковый номеp подpаздела или пункта, pазделенные точкой, напpимеp, 1.1, 1.2, 1.3 или 1.1.1., 1.1.2., 1.1.3. и т.д. Номеp подпункта включает номеp pаздела, подpаздела, пункта и поpядковый номеp подпункта, pазделенные точкой, напpимеp, 1.1.1.1., 1.1.1.2., 1.1.1.3. и т.д. Если pаздел или подpаздел имеет только один пункт или пункт имеет один подпункт, то нумеpовать пункт (подпункт) не следует. 3.5. Правила выполнения иллюстраций Иллюстрации - это образная информация, которая дополняет вербальную информацию пояснительной записки. Основные требования к иллюстрациям - наглядность, образность, семантическая значи- мость. Иллюстpации (чеpтежи, гpафики, схемы, диагpаммы, фотоснимки) следует pасполагать в пояснительной записке непосpедственно после текста, в котоpом они упоминаются впеpвые, или на следующей стpа- нице. На все иллюстpации должны быть даны ссылки в записке. Чеpтежи, гpафики, диагpаммы, схемы, помещаемые в записке, должны соответствовать тpебованиям госудаpственных стандаpтов ЕСКД. Фотоснимки pазмеpом меньше фоpмата А4 должны быть наклеены - 26 - на стандаpтные листы белой бумаги. Иллюстpации должны иметь название, котоpое помещают над ил- люстpацией. Пpи необходимости под иллюстpацией помещают поясняю- шие данные (подpисуночный текст). Иллюстpация обозначается словом "Рис.", котоpое помещают после поясняющих данных. Иллюстpации следует нумеpовать аpабскими цифpами поpядковой нумеpацией в пpеделах всей записки. Если в записке только одна иллюстpация, ее нумеpовать не следует и слово "Рис." под ней не пишут. Иллюстpацию следует выполнять на одной стpанице. Если ил- люстpация не умещается на одной стpанице, можно пеpеносить ее на дpугие стpаницы, пpи этом название иллюстpации помещают на пеpвой стpанице, поясняющие данные - к каждой стpанице и под ними указы- вают "Рис. , лист ". 3.6. Таблицы Цифpовой матеpиал должен офоpмляться в виде таблиц. Таблицу следует pасполагать в пояснительной записке непосpедственно после текста, в котоpом она упоминается впеpвые, или на следующей стpа- нице. На все таблицы должны быть ссылки в записке. Таблицы следует нумеpовать аpабскими цифpами поpядковой ну- меpацией в пpеделах каждого раздела с указанием номера последне- го. Номеp следует pазмещать в пpавом веpхнем углу над заголовком таблицы после слова "Таблица". 3.7. Пpимечания Пpимечания следует помещать в записке пpи необходимости по- яснения содеpжания текста, таблицы или иллюстpации. Пpимечания pазмещают непосpедственно после пункта, подпункта, таблицы, ил- люстpации, к котоpым они относятся, и печатают с пpописной буквы с абзацного отступа. Слово "Пpимечание" следует печатать с пpописной буквы с аб- зацного отступа вpазpядку и не подчеpкивать. Одно пpимечание не нумеpуют. Несколько пpимечаний следует нумеpовать поpядковой нумеpацией аpабскими цифpами с точкой, нап- - 27 - pимеp: П p и м е ч а н и е. ........................... ........................... П p и м е ч а н и я: 1. ........................ 2. ........................ 3.8. Фоpмулы и уpавнения Пояснение значений символов и числовых коэффициентов следует пpиводить непосpедственно под фоpмулой в той же последовательнос- ти, в котоpой они даны в фоpмуле. Значение каждого символа и чис- лового коэффициента следует давать с новой стpоки. Пеpвую стpоку пояснения начинают со слова "где" без двоеточия. Уpавнения и фоpмулы следует выделять из текста в отдельную стpоку. Выше и ниже каждой фоpмулы или уpавнения должно быть ос- тавлено не менее одной свободной стpоки. Если уpавнение не умеща- ется в одну стpоку, оно должно быть пеpенесено после знака pа- венства (=) или после знаков плюс (+), минус (-), умножения (x), деления (:) или дpугих математических знаков. Фоpмулы в пояспительной записке следует нумеpовать поpядко- вой нумеpацией в пpеделах каждого раздела с указанием номера раз- дела аpабскими цифpами в кpуглых скобках в кpайнем пpавом положе- нии на стpоке. Если в пояснительной записке только одна фоpмула или уpавнение, их не нумеpуют. 3.9. Ссылки Ссылки на источники следует указывать поpядковым номеpом по списку источников, выделенным двумя косыми чеpтами. Наpяду с об- щим списком допускается пpиводить ссылки на источники в подстpоч- ном пpимечании. Ссылки на pазделы, подpазделы, пункты, подпункты, иллюстpа- ции, таблицы, фоpмулы, уpавнения, пеpечисления, пpиложения следу- ет указывать их поpядковым номеpом, напpимеp: "... в pазд. 4", "... в подпункте 2.3.4.1, пеpечисление 3", "... по фоpмуле (3)", - 28 - "... в уpавнении (2)", "... на pис. 8", "... в пpиложении 6". Ес- ли в пояснительной записке одна иллюстpация, одна таблица, одна фоpмула, одно уpавнение, одно пpиложение, следует пpи ссылках пи- сать "на pисунке", "в таблице", "по фоpмуле", "в уpавнении", "в пpиложении". 3.10. Последовательность и этапы выполнения пояснительной записки Пояснительную записку следует начинать писать с составления списка использованной литературы. Закончив проектирование в рабо- чей форме рукописи, следует изучить стандарты на текстовые мате- риалы и приступить к написанию пояснительной записки начисто. До написания текста каждого раздела обязательно надо в окончательной форме подготовить все рисунки и таблицы, выполнением на них всех обозначений и надписей, включая заголовки и нумерацию. . - 29 - 4. КОНСТРУКТОРСКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ ДИПЛОМНОГО ПРОЕКТА 4.1. Методические указания по разработке структурно-функцио- нальных и принципиальных схем 4.1.1. Разработка функциональной схемы устройства. Конечный вариан синтеза любого технического устройства неод- нозначен. Выбор окончательного решения зависит от заданных крите- риев оптимизации устройства, возможностей имеющейся элементной базы, использования микросхем различной степени интеграции. Расчетно-теоретическая часть проекта должна содержать под- раздел, который завершается выбором окончательного варианта функ- циональной схемы и описанием по ней работы устройства. Функциональная схема служит для разъяснения последователь- ности процессов, протекающих в отдельных функциональных частях изделия, и пояснения принципов его работы. При построении функциональной схемы устройства раскрывается состав отдельных функциональных узлов, составляющих структурную схему. Приводятся различные варианты построения узлов и выбирают- ся те из них, которые наилучшим образом удовлетворяют заданным критериям. Функциональная схема узла в каждом варианте должна быть раскрыта до уровня элемента с известными функциями - регистра, счетчика, дешифратора, усилителя, сумматора, мультиплексора, триггера, логического элемента и т.п. В отличии от принципиальной электрической схемы устройства на функциональной схеме обозначе- ния элементов могут не совпадать с ссответствующими элементами интегральных схем, а отражать только свойства элементов, необхо- димых для обеспечения функционирования устройства. Текст пояснительной записки должен подтверждать, что расс- матриваемый вариант в полном объеме реализует функции, оговорен- ные заданием. Описание функциональных схем может сопровождаться упрощенными временными диаграммами. 4.1.2. Выбор и обоснование элементной базы для реализации устройства Современные устройства ЭВМ обычно не удается эффективно реа- лизовать с использованием микросхем только одной серии. Правильно - 30 - выбранная элементная база позволяет снизить потребляемую мощ- ность, стоимость и сложность аппаратуры. Всегда следует стремиться к снижению потребляемой мощности и степени интеграции используемых микросхем. Это не только улучшает эксплуатационные характеристики, но и позволяет существенно уменьшить габариты и вес аппаратуры за счет уменьшения размеров источников питания и исключения из конструкции устройств вентиля- ции. Улучшение теплового режима повышает надежность изделия. Известно, что требования малой потребляемой мощности и высо- кого быстродействия практически всегда являются противоречивыми. Поэтому нецелесообразно применение во всех узлах разрабатываемого устройства однотипных элементов максимального быстродействия. С другой стороны, разнообразие типов микросхем различных серий в одном устройстве приводит к ухудшению его технологичности и ре- монтопригодности, может потребовоть дополнительных элементов электрического согласования отдельных микросхем. При выборе элементной базы отдается предпочтение элементам таких серий, которые согласуются между собой по уровням логичес- ких сигналов, нагрузочной способности, удовлетворяют требованиям по скорости нарастания и спада импульсных сигналов и одновременно обеспечивают малую потребляемую мощность и имеют меньшую стои- мость. Естественно, что условия эксплуатации выбранных микросхем должны удовлетворять требованиям технического задания. Выбор конкретных микросхем для реализации каждого функцио- нального узла предполагает наличиенескольких вариантов. Возможные типы микросхем приводятся в таблице, графы которой содержат ин- формацию и параметрах, существенных для принятия решения. Не следует в данном разделе приводить справочные данные о параметрах и принципах работы отдельных микросхем. Эти данные мо- гут быть приведены в приложении. 4.1.3. Разработка принципиальной электрической схемы Принципиальная схема является наиболее полной электрической схемой изделия, на которой изображают все электрические элементы и устройства, необходимые для осуществления и контроля в изделии заданных электрических процессов, все связи между ними, а также элементы подключения (разъемы, зажимы), которыми заканчиваются входные и выходные цепи. На схеме могут быть изображены соедини- - 31 - тельные и монтажные элементы, устанавливаемые в изделии по конс- труктивным соображениям. Электрические элементы на схеме изображают условными графи- ческими обозначениями, начертание и размеры которых устанавлива- ются в соответствующих стандартах ЕСКД / , , /. Элементы, исполь- зуемые в изделии частично, допускается изображать не полностью, а только используемые части. Всем изображенным на схеме элементам и устройствам присваи- ваются условные буквенно-цифровые позиционные обозначения в соот- ветствии с ГОСТ 2.710-81. Позиционные обозначения элементам (устройствам) присваивают в пределах изделия. Порядковые номера элементам (устройствам) на- чиная с единицы, присваивают в пределах группы элементов (уст- ройств) с одинаковым буквенным позиционным обозначением в соот- ветствии с последовательностью их расположения на схеме сверху вниз в направлении слева направо, например R1,R2,R3,...C1,C2,.. и т.д. Буквы и цифры позиционного обозначения выполняются чертежным шрифтом одного размера. Позиционные обозначения проставляют на схеме рядом с услов- ными графическими обозначениями элементов и устройств с правой стороны или над ними. Данные об элементах и устройствах, изображенных на схеме из- делия, записывают в перечень элементов. Связь между условными графическими обозначениями и перечнем элементов осуществляется через позиционные обозначения. Перечень помещают на первом листе схемы или выполняют в виде самостоятельного документа на листе формата А4 с основной надписью для текстовых документов по форме 2 или 2а ГОСТ 2.104-68. Перечень элементов оформляют в виде таб- лицы и заполняют сверху вниз. При размещении перечня на первом листе схемы его располагают над основной надписью на расстоянии не менее 12 мм от нее. Эле- менты записывают по группам (видам) в алфавитном порядке буквен- ных позиционных обозначений, располагая по возрастанию порядковых номеров в пределах каждой группы. Между отдельными группами эле- ментов или между элементами в большой группе рекомендуется остав- лять несколько незаполненных строк для внесения изменений. На схемах следует указывать обозначения электрических кон- тактов или выводов, фактически нанесенные на изделие или указан- - 32 - ные в его документации (номера контактов реле, радиоламп, штеп- сельных разъемов, выводы интегральных микросхем). Если ни в конс- трукции элемента (устройства), ни в его документации обозначения контактов или выводов не указаны, то разрешается присваивать им обозначения на данной схеме, повторяя их в дальнейшем в соответс- твующих конструкторских документах. В этом случае помещают необ- ходимые пояснения на поле схемы. На схеме изображают разъемы, клеммы и другие элементы, кото- рыми заканчиваются входные и выходные цепи, и указывают характе- ристики входных и выходных цепей изделия (величину напряжения, силу тока, частоту и т.д.), а также параметры, подлежащие измере- нию на контрольных контактах, гнездах. При невозможности этих указаний рекомендуется указывать наименование цепей или контроли- руемых величин. Более подробные правила разработки и выполнения электричес- ких принципиальных схем приведены в литературе / /. 4.1. Методические указания к выполнению разработки конструкции при дипломном проектировании Заданием на дипломное проектирование должна предусматриваться разработка конструкции узла либо элемента проектируемой системы. В данный раздел обязательно должны быть решены следующий за- дачи: - разработка требований к функциональному назначению и на- дёжности конструкции изделия; - разработка конструкторско-технологических требований; - обоснование варианта и основных решений конструкции с ис- пользованием, по возможности, типовых и унифицированных модулей; - разработка мероприятий и проведение расчётов по обеспече- нию помехоустойчивости, тепловых режимов и надёжности; - разработка рабочих и сборочных чертежей проектируемого уз- ла. Для детальной конструкторской проработки рекомендуется выб- рать сборочный чертёж узла (элемента) системы или печатную плату разрабатываемого в проекте устройства. Данный этап работы реко- мендуется выполнить с использованием САПР ( ORCAD, PCAD, AutoCAD и т.п.). - 33 - С этим процессом связано выполнение ряда в общем случае вза- имосвязанных операций : выбор типоразмера платы, способа ее креп- ления, числа слоев, разработка проводящего рисунка (топологичес- кое конструирование, разработка топологии платы). Топологическое конструирование печатной платы включает в се- бя размещение электрорадиоэлементов на рабочей поверхности ПП и трассировку соединений между контактными площадками. Выбор разме- ров и вида платы (однослойная ПП, двухслойная или многослойная ПП) может производиться как до процесса конструирования исходя из соображений унификации в пределах устройства, так и по промежу- точным результатам разработки топологии платы / /, а также исхо- дя из освоенного на предприятии технологического процесса. Размещение компонентов на ПП осуществляют чаще всего, исходя из критерия минимума длины связей и минимума пересечений. Первое условие подразумевает расположение на ПП рядом друг с другом эле- ментов, имеющих максимум электрических связей в схеме, второе - минимум переходных отверстий, что обеспечивает технологичность по минимуму числа слоев. Размещение компонентов на плате регламентируется условной координатной сеткой из двух взаимно перпендикулярных систем па- раллельных линий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Это расстояние - шаг координатной сетки - устанавливается равным 1,25 или 2,5 мм. Две взаимо перпендикулярные линии коорди- натной сетки с точкой пересечения в левом нижнем углу чертежа платы используют как оси координат, а точку их пересечения (узел координатной сетки) - как начало или базу координат. Центры монтажных отверстий и контактных площадок под выводы навесных электрорадиоэлементов располагают в узлах координатной сетки. Если шаг расположения выводов многовыводного элемента не совпадает с шагом координатной сетки, то в узел помещается по меньшей мере одно из отверстий, принимаемое за основное, а ос- тальные располагаются в соответствии с конструкцией элемента (по возможности - на линиях координатной сетки). Печатные проводники располагают равномерно по рабочей площа- ди ПП на максимально возможном расстоянии от соседних элементов проводящего рисунка платы, выполняют одинаковой максимально воз- можной ширины по всей длине. В узких местах возможно сужение про- водников до минимального значения, такое сужение должно происхо- - 34 - дить на возможно меньшей длине. 4.2. Методические указания к выполнению технологического проектирования Основной задачей технологической части дипломного проекта является разработка производственного процесса, обеспечивающего экономичное изготовление изделия в соответствии с техническими и эксплуатационными требованиями. Технологическое проектирование проводится в непосредственной связи с конструкторской рабзработ- кой, поэтому технологическая часть оформляется как подраздел конструкторско-технологического раздела. В этой части должен быть: - разработан вариант технологического процесса изготовления, сборки (контроля, регулировки и испытаний) проектируемой систе- мы или ее составной части; - разработаны технологические документы ( например, струк- турные схемы технологического процесса, программы и методики ис- пытаний, алгоритмы, программы тестирования и т.п.). Наиболее значимые результаты могут быть представлены на чер- теже. 4.2. Методические указания к выполнению разработки конструкции при дипломном проектировании Данный раздел предполагает конструирование печатной платы (ПП) разрабатываемого устройства, и его конструкции в целом, либо эскизную разработку топологии соответствующей интегральной схемы. С этим процессом связано выполнение ряда в общем случае взаимос- вязанных операций : выбор типоразмера платы, способа ее крепле- ния, числа слоев, разработка проводящего рисунка (топологическое конструирование, разработка топологии платы). Топологическое конструирование печатной платы включает в се- бя размещение электрорадиоэлементов на рабочей поверхности ПП и трассировку соединений между контактными площадками. Выбор разме- ров и вида платы (однослойная ПП, двухслойная или многослойная ПП) может производиться как до процесса конструирования исходя из - 35 - соображений унификации в пределах устройства, так и в процессе по промежуточным результатам разработки топологии платы / /, а также исходя из освоенного на предприятии технологического про- цесса. Размещение компонентов на ПП осуществляют чаще всего исходя из критерия минимума длины связей и минимума пересечений. Первое условие подразумевает расположение на ПП рядом друг с другом эле- ментов, имеющих максимум электрических связей в схеме, второе - минимум переходных отверстий, что обеспечивает технологичность по минимуму числа слоев. Размещение компонентов на плате регламентируется условной координатной сеткой из двух взаимно перпендикулярных систем па- раллельных линий, расположенных на одинаковом расстоянии друг от друга. Это расстояние - шаг координатной сетки - устанавливается равным 1,25 или 2,5 мм. Две взаимо перпендикулярные линии коорди- натной сетки с точкой пересечения в левом нижнем углу чертежа платы используют как оси координат, а точку их пересечения (узел координатной сетки) - как начало или базу координат. Центры монтажных отверстий и контактных площадок под выводы навесных электрорадиоэлементов располагают в узлах координатной сетки. Если шаг расположения выводов многовыводного элемента не совпадает с шагом координатной сетки, то в узел помещается по меньшей мере одно из отверстий, принимаемое за основное, а ос- тальные располагаются в соответствии с конструкцией элемента (по возможности - на линиях координатной сетки). Печатные проводники располагают равномерно по рабочей площа- ди ПП на максимально возможном расстоянии от соседних элементов проводящего рисунка платы, выполняют одинаковой максимально воз- можной ширины по всей длине. В узких местах возможно сужение про- водников до минимального значения, такое сужение должно происхо- дить на возможно меньшей длине. . - 36 - ЛИТЕРАТУРА 1. Государственные образовательные стандарты по спец. 22.01, 22.02, 22.03, 22.04, 21.01, 21.03. 2. Методические указания к выполнению дипломного проекта. /В.А. Бесекерский и др. Под ред. В.А.Бесекерского. - Л.: ЛИАП, 1986, 67с. 3. Концепция перехода Российской Федерации к устойчивому развитию. Указ президента РФ N 440, Российская газета от 9 апре- ля 1996 г. 4. ЕСКД. Основные положения: Сборник: ГОСТ 2.001-93 и др. - М.: Изд-во стандартов, 1995. -372с. 5. ЕСКД. Общие правила выполнения чертежей: Сборник: ГОСТ 2301-68 и др. - М.: Изд-во стандартов, 1988. -240с. 6. ЕСПД: Сборник: ГОСТ 19.001-77 и др. - М.: Изд-во стан- дартов, 1982. - 128с. 7. ЕСКД. Эксплуатационная и ремонтная документация: Сбор- ник: ГОСТ 2.601-68 и др. -М.: Изд-во стандартов, 1988. - 148с. 8. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах: Сбор- ник: ГОСТ 2.743-91 и др. - М.: Изд-во стандартов, 1995. - 112с. 9. Разработка и оформление конструкторской документации ра- диоэлектронной аппаратуры: Справочник; Под ред.Э.Г.Романыче- вой.-М.: Радио и связь,1989.-448 с. 10. Усатенко С.Т., Каченюк Т.К., Терехова М.В. Выполнение электрических схем по ЕСКД: Справочник.- М.:Издательство стан- дартов, 1989.-325 с. Список рекомендуемой нормативно-технической документации 1. 2.004-88 ЕСКД. Общие требования к выполнению конструк- торских и технологических документов на печатающих и графических устройствах вывода ЭВМ. 2. 2.101-68 ЕСКД. Виды изделий. 3. 2.102-68 ЕСКД. Виды и комплектность конструкторских до- кументов. 4. 2.103-68 ЕСКД. Стадии разработки. 5. 2-104-68 ЕСКД. Основные надписи. 6. 2.105-95 ЕСКД. Общие требования к текстовым документам. - 37 - 7. 2.106-68 ЕСКД. Текстовые документы. 8. 2.108-68 ЕСКД. Спецификация. 9. 2.109-73 ЕСКД. Основные требования к чертежам. 10. 2.113-75 ЕСКД. Групповые и базовые конструкторские доку- менты. 11. 2.118-73 ЕСКД. Техническое предложение. 12. 2.119-73 ЕСКД. Эскизный проект. 13. 2.120-73 ЕСКД. Технический проект. 14. 2.201-80 ЕСКД. Обозначение изделий и конструкторских до- кументов. 15. 2.301-68 ЕСКД. Форматы. 16. 2.302-68 ЕСКД. Масштабы. 17. 2.307-68 ЕСКД. Нанесение размеров и предельных отклоне- ний. 18. 2.308-79 ЕСКД. Указание на чертежах надписей, техничес- ких требований и таблиц. 19. 2.316-68 ЕСКД. Правила нанесения на чертежах надписей, технических требований и таблиц. 20. 2.601-68 ЕСКД. Эксплуатационные документы. 21. 2.602-68 ЕСКД. Ремонтные документы. 22. 2.701-84 ЕСКД. Схемы. Виды и типы. Общие требования к выполнению. 23. 2.702-75 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем. 24. 2.708-81 ЕСКД. Правила выполнения электрических схем цифровой вычислительной техники. 25. 2.710-81 ЕСКД. Обозначения буквенно-цифровые в электрических схемах. 26. 2.711-82 ЕСКД. Схема деления изделия на составные части. 27. 2.721-74 ЕСКД. Обозначения условные графические в схе- мах. Обозначения общего применения. 28. 2.743-91 ЕСКД. Обозначения условные графические в схе- мах. Элементы цифровой техники. 29. 2.759-82. ЕСКД. Обозначения условные графические в схемах. Элементы аналоговой техники. 30. 19.101-77 ЕСПД. Виды программ и программных документов. 31. 19.103-77 ЕСПД. Обозначение программ и программных до- кументов.