3. Дипломный проект – разработка или модернизация системы или устройства

В первом разделе дипломного проекта студент проводит анализ и обзор существующих систем или устройств электроники по заданной теме. Кроме того, здесь же должны быть приведены описания нескольких вариантов построения будущей разработки.

Во втором разделе, исходя из заданных в техническом задании критериев или ограничений, студент проводит расчет на компьютере нескольких вариантов построения будущей разработки или составляющих этой разработки, которые являются определяющими при построении всей системы или устройства. После чего студент проводит выбор оптимального варианта построения по полученным на компьютере результатам.

Возможные пять вариантов или их комбинаций для этого раздела приведены ниже.

1. Студент составляет собственную программу на доступном студенту языке программирования (Excel, Visual Basic, Delphi, С++, Mathсad, MatLab и т. п.) по расчету электронного устройства или по расчету электрических параметров проектируемой системы или устройства. Обязательно привести не только распечатку результатов для всех вариантов расчета, но и исходные данные и листинг программы.

2. Для проверки работоспособности разработанного узла или блока студент использует специальные пакеты программ (EWB, OrCAD, MatLab и т. п.) или специализированные программы САПР, может использовать пакеты программ для проектирования электронных схем и печатных плат (MicroCAP, OrCAD, PCAD, Design Center, Pspice и т. п.). При этом необходимо привести распечатку принципиальной схемы узла или блока, формы входных и выходных сигналов, полученных в результате моделирования.

3. Студент использует программные продукты сторонних организаций по проектированию систем или устройств электроники и защиты информации. При этом обязательно привести не только распечатку результатов, но и листинг программы или установить на кафедральном компьютере этот программный продукт для возможности дальнейшей проверки полученных результатов.

10. Дипломная работа

Выполнение дипломной работы (вместо дипломного проекта) допускается с разрешения ректора по представлению декана факультета с утверждением темы дипломной работы на Совете факультета в виде исключения студентам, которые в период обучения в институте имели средний балл не ниже 4,0 и серьезно занимались научно-исследовательской работой теоретического характера и получили предварительные результаты. Поэтому дипломная работа отличается от дипломного проекта более глубоким исследованием теоретического вопроса в основной части и необязательностью выполнения конструкторско-технической (или технологической) части и безопасности жизнедеятельности. Применение ПК в дипломной работе обязательно.

11. Специальная часть дипломного проекта

В дипломных проектах с типовой тематикой считать обязательным представление не менее двух вариантов выбора схемы (узла) и оптимизацию технического решения.

Содержание этой части зависит от направления темы дипломного проекта.

1. Проектирование или модернизация электронного устройства и различных его узлов.

2. Проектирование локальной компьютерной сети предприятия.

3. Проектирование систем защиты информации предприятия.

4. Проектирование корпоративной сети предприятия.

5. Разработка микропроцессорных систем контроля или управления.

При проектировании или модернизации электронных устройств, учитывая существующие решения по теме дипломного проекта, разрабатывается структурная и функциональная схемы проектируемых устройств. При этом должны быть учтены новейшие достижения в этой области науки и техники (использование новых схем, элементной базы, комплектующих и т. п.). Проводится расчет отдельных каскадов разрабатываемого устройства с выбором номинальных значений используемых в каскадах элементов и составлением принципиальной электрической схемы рассчитываемых каскадов. Проводится также расчет на «наихудший случай». На основе структурной схемы и составленных принципиальных схем отдельных каскадов разрабатывается общая принципиальная электрическая схема разрабатываемого устройства.

Расчетная часть должна быть выполнена с использованием ПК с приведением расчетных формул, блок-схем алгоритмов, листингов программ и распечатки результатов.

В проектной работе также должны быть рассмотрены электропитание и монтажные работы.

Проектирование локальной компьютерной сети предприятия начинается с выбора методики расчета и задания недостающих данных (топология сети, используемое оборудование и т. п.). По выбранной методике проводится расчет с различными граничными параметрами с целью определения оптимальной структуры сети. Используется структурированная кабельная система (СКС). Желательно использование оптимизационных методов решения задач с применением ПК. Приводятся блок-схема расчета, программа и результаты расчета на ПК.

Проектирование корпоративной сети предприятия состоит из выбора общей структуры сети на базе Intranet. В соответствии с техническим заданием и, исходя из экономической обоснованности, выбирают магистральную технологию (Х 25, Frame Relay, ATM), технологию локальной сети (Ethernet, Fast Ethernet, Token Ring).

В целом, при выполнении данной части дипломного проекта можно придерживаться методики проектирования компьютерно-коммуникационных систем, приведенной в методических указаниях [9].

При разработке микропроцессорных систем (МПС) контроля или управления последовательность действий в общем виде выглядит следующим образом:

1. постановка и анализ задачи, при этом определяются все функции разрабатываемой МПС, а также множество входных и выходных ее сигналов;

2. инженерная интерпретация задачи, то есть определение состояния и режимы работы МПС путем разработки ее формальной модели (граф состояний, сеть Петри и т.п.);

3. составление структурной схемы функционирования МПС на базе выбранных по заданным критериям микропроцессорного комплекта или микроконтроллера;

4. разработка интерфейса, который определяет состав аппаратуры сопряжения и способ подключения датчиков и исполнительных механизмов к портам ввода-вывода МПС;

5. разработка системной блок-схемы алгоритма, в которой должны быть определены условия перехода МПС из одного режима в другой, способы обработки данных и формирование выходных управляющих сигналов;

6. распределение регистров в памяти, выполняется в соответствии с количеством и типом используемых переменных, при необходимости вносятся коррективы в блок-схему алгоритма;

7. формирование исходного текста программного обеспечения на основе окончательного варианта разработанной блок-схемы алгоритма. Для наиболее полного использования аппаратурных и программных ресурсов МПС рекомендуется использовать язык ассемблера;

8. разработка принципиальной схемы МПС, составление спецификации.

Проектирование систем защиты информации должно проводиться с учетом проблем опознавания пользователя, криптографических методов защиты информации, методов защиты от компьютерных вирусов, защите от утечки информации по техническим каналам организационно-правового обеспечения безопасности информации. Эффективное обеспечение защиты информации в электронных системах возможно на основе комплексного использования всех известных методов к решению данной проблемы. Создание комплексной системы защиты информации рекомендуется проводить по следующим этапам: