Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Проектная деятельность в сфере микро - и наноэлектроники. Учебное пособие
.pdf
4 человека), выступающих в роли экспертов. Они глубоко
анализируют проблему и выбирают докладчика для
представления основных положений. После первоначального
доклада участники семинара задают вопросы, на которые
отвечают докладчик и остальные члены экспертной команды. На
основе обмена вопросами и ответами разворачивается
продуктивное обсуждение, итоги которого подводит сначала
докладчик, а затем преподаватель. По завершении дискуссии
докладчику предоставляется возможность выступить с
заключительным словом, после чего руководитель семинара
делает общий вывод по итогам обсуждения.
Для подготовки статьи в научный сборник по итогам
участия в конференции необходимо:
Написать статью. В ней нужно кратко и ёмко описать
основные мероприятия, ход изыскания и полученные результаты,
обосновать выводы, собственную позицию и рекомендации с
научной и практической точек зрения.
Редактировать статью под правила организаторов. Важно
точно соблюдать все намеченные границы и параметры.
Направить подготовленную рукопись (в электронном
виде) вместе с анкетой участника, заявкой и квитанцией об
оплате организационного взноса организаторам или редакторам.
Почтовый или электронный адрес можно найти на официальном
сайте организаторов, уточнить в вузе.
После прохождения всех этапов «научной экспертизы»
научная статья с согласия автора будет размещена в сборнике.
Некоторые требования к оформлению статей для
сборника по итогам конференции:
- объём каждой статьи должен составлять не менее трёх
авторских страниц;
- статьи выполняются в текстовом редакторе MS Word
2003–2016;
- обязательны аннотация, ключевые слова и список
литературы.
Также рекомендуется, чтобы основной текст статьи
набирался шрифтом Times New Roman, размер — 14 кегль,
междустрочный интервал — 1,5 (полуторный), поля — по 2 см.
21
1.10. Практическое занятие №10
АПРОБАЦИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ РАБОТЫ
Цель занятия - публикация (обсуждение) результатов
работы
Апробация результатов работы - это процесс проверки,
оценки и подтверждения полученных данных в ходе работы. Она
позволяет определить достоверность результатов, а также
выявить ошибки и неточности, которые могут повлиять на
дальнейшие выводы. Одна из форм апробации результатов
исследования - публикация статьи в научном журнале. Это даёт
возможность получить рецензии от опытных
специалистов. Другой формой апробации является участие в
конференциях и семинарах. Такие мероприятия позволяют
представить результаты широкой аудитории, получить ценные
отзывы и наладить контакты для дальнейшего сотрудничества.
Пример успешной апробации: исследователь опубликовал
статью в научном журнале, а затем представил результаты на
конференции, где получил комментарии и рекомендации от
других специалистов.
Почему важна проверка результатов исследования? Она
необходима для улучшения качества всей проделанной работы,
выявления и оперативного исправления ошибок и неточностей. В
частности, это позволяет обнаружить неохваченные аспекты
изучаемого объекта, которые нужно учесть для успешного
достижения поставленной задачи, а также для уточнения и
корректировки полученных данных, что важно для всестороннего
раскрытия темы диссертации и глубокого изучения
соответствующей области знаний.
Результаты исследований обычно публикуются в научных
журналах или сборниках. Объем статей, основанных на
проделанной работе, обычно составляет от 5 до 15 страниц.
Статья строится из нескольких логически связанных структурных
элементов. Стиль изложения – научно-популярный. Особое
внимание следует уделять выводам, заключению и
рекомендациям, где кратко излагаются ключевые итоги
исследования.
22
Обсуждение полученных результатов в публикации
включает:
Формулировку выводов из полученных данных.
Сопоставление полученных результатов с гипотезой и
результатами предшественников.
результатов, руководствуясь теоретическими и методическими
соображениями.
дополнительных гипотез, подтверждающих или опровергающих
существующие теории.
Оценку перспектив дальнейших исследований. Выводы
о возможностях обобщения результатов и перспективах
дальнейших исследований в данной области.
о
возможностях использования полученных результатов на
практике.
1.11. Практическое занятие №11
КОНТРОЛЬ ВЫПОЛНЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО ЗАДАНИЯ
Цель занятия - сравнение результатов работы с
параметрами технического задания.
После завершения научно-исследовательской работы (НИР)
ее итоги и подготовленная научно-техническая документация
должны быть представлены на рассмотрение научно-техническому
совету (НТС) организации-исполнителя НИР или на его секции с
участием заказчика. По решению исполнителя и заказчика могут
быть приглашены и другие заинтересованные стороны. Результаты
обсуждения на НТС (секции НТС) фиксируются в протоколе.
Ключевым документом в составе отчетной научно-технической
документации является отчет о НИР (отчет по этапу НИР).
Приемка этапа НИР предполагает оценку и анализ
полученных результатов, качества представленной отчетной
научно-технической документации и сопутствующих материалов, в
соответствии с требованиями технического задания (ТЗ) на НИР и
контракта (договора). Также может потребоваться подтверждение
23
результатов исследований посредством испытаний макетов, если
это предусмотрено ТЗ или контрактом.
Сравнение результатов работы с параметрами
технического задания — это процесс сопоставления фактических
данных с указанными в техническом задании требованиями.
Например, в рамках экспертизы соответствия параметров
оборудования условиям ТЗ фактические параметры
сопоставляются с эталонами или образцами, указанными в ТЗ,
что позволяет выявить отклонения и несоответствия.
Также сравнение результатов работы с параметрами ТЗ
может проводиться, например, в рамках тестирования
программного обеспечения, когда результаты сопоставляются с
указанными в ТЗ техническими требованиями к программе или
программному изделию.
По результатам такого сравнения составляется ведомость
соответствия и отчет, который включает выявленные
несоответствия, их возможные последствия и рекомендации по
их устранению.
Таким образом, цель сравнения — убедиться, что
результаты работы соответствуют указанным в ТЗ условиям и
требованиям.
1.12. Практическое занятие №12
ИТОГИ ПРОЕКТНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Цель занятия - оформление отчета о проектной
деятельности.
Отчёт о проектной деятельности должен иметь
следующую структуру.
Титульный лист. На нём указывают полное наименование
вуза, название подразделения, название проекта, фамилию, имя,
отчество автора, фамилию, инициалы и учёную степень (звание)
куратора проекта, наименование места и год выполнения.
Содержание. Это составленный в последовательном
порядке список всех заголовков разделов работы с указанием
страниц, на которых соответствующий раздел начинается.
Введение. Во введении (рекомендуемый объём не более
1–2 страниц) даётся краткое описание проекта, его целей и задач,
24
а также полученных результатов. Также необходимо указать
роль, которую выполнял автор при реализации проекта, и
основной функционал.
Основная часть. Она должна содержать главы в
соответствии с этапами реализации проекта. Каждая глава
содержит описание этапа, его задач, промежуточных результатов,
описание выполненных работ, анализ возникающих проблем и
путей их решения.
Заключение. В заключении необходимо суммировать
результаты проекта, соотнести их с планируемыми результатами,
дать краткую оценку в целом всему проекту.
Библиография (список использованных источников).
Список должен содержать перечень источников информации,
используемых при написании отчёта, и их библиографическое
описание.
Приложения (при необходимости). Они должны включать
вспомогательный или дополнительный материал, который
загромождает текст основной части работы, но необходим для
полноты её восприятия и оценки практической значимости
(копии документов, таблицы вспомогательных и цифровых
данных, иллюстрации и т. д.).
Общий объём отчёта не должен превышать 20 страниц без
приложений. Работа должна быть напечатана на одной стороне
листа белой бумаги форматом А4. Рекомендуемый шрифт —
Times New Roman, размер 14, межстрочный интервал — 1,5.
25
2. СПЕЦИФИКА РАЗРАБОТКИ
И ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЭЛЕКТРОННЫХ УСТРОЙСТВ
Создание электронных приборов – сложный и
многогранный процесс, включающий в себя теоретические
исследования, компьютерное моделирование, практические
испытания и, конечно же, реализацию задуманного. Каждая
ступень требует от специалистов определенной квалификации.
Поэтому, как правило, разработкой цифровой электроники
занимаются специализированные конструкторские подразделения
или отделы научно-исследовательских и опытноконструкторских работ.
Рассмотрим основные этапы, входящие в цикл создания
электронных изделий. Процесс проектирования электронных
устройств можно разделить на несколько ключевых этапов:
1. Формулировка целей и определение нужд.
2. Разработка концепции и проектирование.
3. Составление технического задания.
4. Создание прототипа и его испытания.
5. Внесение изменений и улучшение характеристик.
6. Подготовка необходимой конструкторской документации.
7. Разработка опытного образца.
8. Подготовка к серийному производству.
9. Организация производства и сборки.
В зависимости от проекта, в процесс также могут быть
интегрированы этапы продуктового дизайна, моделирования,
проведения тестов и отработка технологии производства.
2.1. Формирование архитектуры электронного
устройства
Первоочередной и важнейшей задачей является
формирование архитектуры электронного устройства. Это
подразумевает выбор оптимальной элементной базы и
определение связей между компонентами, чтобы они
соответствовали требованиям технического задания.
Если говорить проще, то перед инженером стоит задача –
разработать устройство, обладающее заданным функционалом.
26
Инициатором задачи может выступать как внешний заказчик, так
и сам разработчик. Получив задание, специалист приступает к
проектированию архитектуры: как устройство должно быть
устроено, чтобы соответствовать установленным параметрам. На
данном этапе анализируются следующие аспекты:
- алгоритм работы устройства;
- формат входных данных;
- способы их обработки;
- формат выходных данных;
- способы их представления, и так далее.
В процессе создания архитектуры разработчик может
использовать различные инструменты. Например, существуют
программные средства, позволяющие генерировать логические
схемы на основе введенных данных.
Благодаря специализированному программному
обеспечению, разработка цифровых устройств на базе ПЛИС
(программируемых логических интегральных схем) значительно
упрощается и ускоряется.
2.2. Разработка функциональной схемы устройства
Функциональная схема – это документ, в котором
задокументированы все электронные компоненты, используемые
в устройстве, и их взаимосвязи. Этот документ является основой
для создания устройства. Разработка функциональной схемы –
это трудоемкий процесс, состоящий из нескольких
последовательных шагов. Например:
- определение необходимых электронных компонентов,
деталей, микросхем и других функциональных элементов
устройства;
- анализ взаимодействия между этими элементами, оценка
производительности и оптимизация работы;
- моделирование работы устройства на основе
разработанной функциональной схемы.
Функциональная схема отображает все элементы
конструкции и логика функционирования электронного
устройства.
27
2.3. Разработка компоновки печатной платы
После завершения работы над принципиальной схемой
начинается проектирование печатных плат. В итоге необходимо
получить детальный чертеж, описывающий расположение всех
радиоэлектронных элементов, микросхем и проводников. Именно
в этом заключается ключевое отличие между принципиальной
схемой и топологией печатной платы. Схема представляет собой
теоретическое описание логики работы и используемых
элементов, а топология – это приближенный к реальному
исполнению вариант. При этом разработчики обязаны учитывать
расположение компонентов, межкомпонентное расстояние, тип
используемых материалов – все эти факторы оказывают
непосредственное влияние на скорость и надежность работы
устройства.
Обычно разработка топологии печатной платы включает в
себя несколько циклов, включающих моделирование и
тестирование в специализированном программном обеспечении.
Это позволяет достичь нескольких важных целей:
- минимизировать вероятность сбоев в работе устройства,
вызванных неправильным расположением элементов;
- уменьшить риск повреждений, связанных с перегревом,
механическими воздействиями или случайными контактами
радиоэлектронных элементов.
- оптимизировать размеры печатной платы, сокращая её
габариты (длину, ширину, высоту) и интегрируя её в
конструкцию или корпус устройства;
- тщательно продумать расположение радиоэлектронных
элементов и проводящих дорожек, особенно при использовании
многослойных плат или технологии поверхностного монтажа.
На этом же этапе выбирается материал основы печатной
платы (которым может быть не только текстолит) и планируется
технологический процесс производства электронного устройства.
Таким образом, разработка топологии печатной платы – это, как
правило, самый трудоёмкий этап в создании электроники. Но
именно от его точности зависит ключевой аспект: корректная
работа и долговечность устройства.
28
2.4. Разработка программных кодов
Электронные устройства, основанные на логических
микросхемах, также требуют программной прошивки.
Специалисты создают код низкого уровня, используя ассемблер
или аналогичные языки, а затем сохраняют его на
энергонезависимом носителе. Этот код представляет собой
алгоритм – он описывает последовательность операций, которые
должны выполнить микросхемы для обработки электрических
сигналов. Задачи, которые он решает, зависят от назначения
устройства. Объем и структура программного кода могут сильно
различаться и определяются характеристиками, особенностями и
функционалом конечного изделия.
2.5. Другие этапы разработки электронных устройств
В зависимости от требований, процесс разработки
электронных устройств может включать следующие
дополнительные шаги:
- создание внешнего вида продукта. На данном этапе
формируется внешний вид устройства, при этом учитывается
расположение функциональных элементов: кнопок,
переключателей, индикаторов, дисплеев и других компонентов. В
некоторых ситуациях, разработанный внешний вид может даже
влиять на топологию печатной платы, когда требуется вынести
компонент управления на внешнюю поверхность.
- проведение испытаний. Инженеры могут подготовить
несколько вариантов прототипов или версий электронного
устройства, отличающихся параметрами, возможностями и
внешним видом. Тестирование этих прототипов помогает
обнаружить недостатки, которые сложно заметить при
виртуальном моделировании, такие как повышенная температура
или неэргономичный корпус.
- параллельно необходимо проработать технологию
производства.
Для серийного выпуска потребуется разработать
детальные инструкции и технические карты, регламентирующие
процесс изготовления, а также перечень необходимого
29
оборудования и инструментов. Время, затрачиваемое на
разработку, напрямую связано со сложностью устройства.
Простые модификации известных конструкций могут быть
созданы за пару недель, в то время как сложные,
многофункциональные системы потребуют значительно больше
времени – до нескольких лет.
Благодаря специализированному программному
обеспечению, разработка цифровых устройств на базе ПЛИС
(программируемых логических интегральных схем) становится
значительно проще и быстрее.
2.6. Итоговые результаты разработки
Главным результатом разработки электронных устройств
является комплекс конструкторской документации:
принципиальные и топологические схемы, чертежи и описание
функционирования устройства, а также программный код.
Именно на их основе возможно создание реального устройства
или организация его массового производства.
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]