时间:2023-03-16 16:39:26
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摘要:
网络同步和时钟产生是高速传输系统设计的重要方面。为了通过降低发射和接收错误来提高网络效率,必须使系统的各个阶段都要使用的时钟的质量保持特定的等级。网络标准定义同步网络的体系结构及其在标准接口上的预期性能,以保证传输质量和传输设备的无缝集成。有大量的同步问题,系统设计人员在建立系统体系结构时必须十分清楚。本文论述了时钟恶化的各种来源,如抖动和漂移。本文还讨论了传输系统中时钟恶化的原因和影响,并分析了标准要求,提出了各种实现技巧。
基本概念:抖动和漂移
抖动的一般定义可以是“一个事件对其理想出现的短暂偏离”。在数字传输系统中,抖动被定义为数字信号的重要时刻在时间上偏离其理想位置的短暂变动。重要时刻可以是一个周期为T1的位流的最佳采样时刻。虽然希望各个位在T的整数倍位置出现,但实际上会有所不同。这种脉冲位置调制被认为是一种抖动。这也被称为数字信号的相位噪声。在下图中,实际信号边沿在理想信号边沿附近作周期性移动,演示了周期性抖动的概念。
图1.抖动示意
抖动,不同于相位噪声,它以单位间隔(UI)为单位来表示。一个单位间隔相当于一个信号周期(T),等于360度。假设事件为E,第n次出现表示为tE[n]。则瞬时抖动可以表示为:
一组包括N个抖动测量的峰到峰抖动值使用最小和最大瞬时抖动测量计算如下:
漂移是低频抖动。两者之间的典型划分点为10Hz。抖动和漂移所导致的影响会显现在传输系统的不同但特定的区域。
抖动类型
根据产生原因,抖动可分成两种主要类型:随机抖动和确定性抖动。随机抖动,正如其名,是不可预测的,由随机的噪声影响如热噪声等引起。随机抖动通常发生在数字信号的边沿转换期间,造成随机的区间交叉。毫无疑问,随机抖动具有高斯概率密度函数(PDF),由其均值(μ)和均方根值(rms)(σ)决定。由于高斯函数的尾在均值的两侧无限延伸,瞬时抖动和峰到峰抖动可以是无限值。因此随机抖动通常采用其均方根值来表示和测量。
图2.以高斯概率密度函数表示的随机抖动
对抖动余量来讲,峰到峰抖动比均方根抖动更为有用,因此需要把随机抖动的均方根值转换成峰到峰值。为将均方根抖动转换成峰到峰抖动,定义了随机抖动高斯函数的任意极限(arbitrarylimit)。误码率(BER)是这种转换中的一个有用参数,其假设高斯函数中的瞬时抖动一旦落在其强制极限之外即出现误码。通过下面两个公式,就可以得到均方根抖动到峰到峰抖动的换算。3
由公式可得到下表,表中峰到峰抖动对应不同的BER值。
确定性抖动是有界的,因此可以预测,且具有确定的幅度极限。考虑集成电路(IC)系统,有大量的工艺、器件和系统级因素将会影响确定性抖动。占空比失真(DCD)和脉冲宽度失真(PWD)会造成数字信号的失真,使过零区间偏离理想位置,向上或向下移动。这些失真通常是由信号的上升沿和下降沿之间时序不同而造成。如果非平衡系统中存在地电位漂移、差分输入之间存在电压偏移、信号的上升和下降时间出现变化等,也可能造成这种失真。
图3,总抖动的双模表示
数据相关抖动(DDJ)和符号间干扰(ISI)致使信号具有不同的过零区间电平,导致每种唯一的位型出现不同的信号转换。这也称为模式相关抖动(PDJ)。信号路径的低频截止点和高频带宽将影响DDJ。当信号路径的带宽可与信号的带宽进行比较时,位就会延伸到相邻位时间内,造成符号间干扰(ISI)。低频截止点会使低频器件的信号出现失真,而系统的高频带宽限制将使高频器件性能下降。7
正弦抖动以正弦模式调制信号边沿。这可能是由于供给整个系统的电源或者甚至系统中的其他振荡造成。接地反弹和其他电源变动也可能造成正弦抖动。正弦抖动广泛用于抖动环境的测试和仿真。不相关抖动可能由电源噪声或串扰和其他电磁干扰造成。
考虑抖动对数字信号的影响时,需要将整个确定性抖动和随机抖动考虑在内。确定性抖动和随机抖动的总计结果将产生另外一种概率分布4:双模响应,其中部表示确定性抖动,尾部为高斯响应,表示随机抖动分量。
抖动测量—TIE、MITE和TEDV
时间间隔误差(TIE)是通过对实际时钟间隔的测量和对理想参考时钟同一间隔的测量得到的。在给定时间t,以一个称为观测间隔的时间间隔产生时间T(t)的时钟,其相对于时钟Tref(t)的TIE可通过下面公式表示。(x(t)称为误差函数。)
TIE表示信号中的高频相位噪声,提供了实际时钟的每个周期偏离理想情况的直接信息。TIE用于计算大量统计派生函数如MTIE、TDEV等。
最大时间间隔误差(MTIE)定义为,在一个观测时间(t=nt0)内,一个给定时钟信号相对于一个理想时钟信号的最大峰到峰延迟变化,其中该长度的所有观测时间均在测量周期(T)之内。使用下面公式进行估计:
MTIE是针对时间的缓变或漂移而定义的。当需要分析时钟的长期特性时,就需要对MTIE进行测量。MTIE值是对一个时钟信号的长期稳定性的一种衡量。
图4.TIE的图形表示
TDEV是另外一个统计参数,作为集成时间的函数对一个信号的预期时间变化的测量。DEV也能提供有关信号相位(时间)噪声频谱分量的信息。TIE图中每个点的标准偏差是对一个观测间隔计算的,该观测间隔滑过整个测量时间。该值在整个上述测量时间内进行平均以得到该特定间隔的TDEV值。增大观测间隔,重复测量过程。TDEV是对短期稳定性的一种衡量,在评估时钟振荡器性能时有用。TDEV属于时间单位。
高速传输系统中抖动和漂移的原因
最常用的一种时钟体系结构是,在备板上运行一个低频时钟,在每个传输卡上产生同步的高频时钟。低频时钟在集成电路内或通过分立PLL实现进行倍频以产生高频时钟。通过典型的PLL倍频,倍频后时钟上的相位噪声增大为原来时钟相位噪声的20*log(N)次方,其中N为倍频系数。此外,PLL参考时钟输入上的抖动将延长锁定时间,且当输入抖动过大时高速PLL甚至无法实现锁定。在备板上采用一种更高速的差分时钟将比采用低速单端时钟具有更好的抖动性能。
由于VCO对输入电压变化较为敏感,因此电源噪声是增大时钟抖动的一个主要因素。输出时钟抖动幅度与电源噪声幅度、VCO增益成正比,与噪声频率成反比。因导线电阻形成的电阻下降和因导线电感形成的电感噪声而造成的电源或接地反弹,会对上述输出时钟抖动产生相似的影响。在系统板上对电源进行充分过滤,靠近集成电路电源引脚提供去耦电容,可以确保PLL获得更高的抖动性能。
在系统板内,时钟和数据相互独立,发射和接收端在启动、保持和延迟时间方面的变化对高速率非常关键。因数据和时钟路径中存在不同有源元件而使数据和时钟路径之间出现传播延迟差异,时钟路径之间的接线延迟差异,数据位之间的接线延迟差异,数据和时钟路径之间不同的负载情况,分组长度差异等等,均可能造成上述变化。在规划系统抖动余量时,必须将不同信号路径的变化考虑在内。
当在一段距离上进行传输时,在发射机和接收机中的很多点上存在抖动累积。在发射机物理层实现中,DAC非线性或激光非线性等非线性特性会加重信号失真。在传输介质和接收机中,除了外部乱真源(大多在铜导线中)之外,因不同频率和调制效应而导致的光纤失真、因接收机实现(主要与带宽有关)和时钟提取电路实现而导致的信号相关相位偏离,会加重信号流的抖动。
图5.来自TIE图的MTIE偏差
具体到SDH(同步数字系列)传输,有大量的系统级事件会导致抖动。在将PDH(准同步数字系列)支路映射为SDH帧并通过SDHNE(网络组件)进行传输的典型传输系统中,在PDH支路于SDH的终端多路分配器解映射之前,将在每个中间节点处出现VC(虚拟容器)的重新同步。有间隙的时钟用于将各个支路映射到STM-N帧和从STM-N帧解映射,发出与开销、固定填充和调整位相应的脉冲,因而造成映射抖动。采用调整机会位补偿PDF支路中频率偏移的方法会造成等待时间抖动。还有指针调整机制,用于对来自初始NE的输入VC与本地产生的输出STM-N帧之间的相位波动进行补偿。根据频率偏离,VC在STM-N帧中前后移动。这将使VC提取点看到位流中的突然变化,导致称为指针抖动的类型抖动。所有上述系统级抖动都将加重总的确定性抖动。
尽管所有上述因素都会加重从源到目的地之间信号传播的抖动,标准要求仍然规定在传输点需具有比理论值更低的抖动数值。这样,考虑到时钟倍频、电源变化、电-光-电转换、发射和接收影响以及其他致使实际信号恶化的失真信号的影响,在源处驱动信号的时钟将具有一个相对很低的抖动数值。
抖动对收发器的影响
理想情况下,数字信号是在两个相邻电平转换点的中点进行采样的。抖动之所以会造成误码,是由于相对于理想中点,它改变了信号的边沿转换点。误码可能由于信号流边沿变化太晚(在时间上比理想中点晚0.5UI(单位间隔相当于信号的一个周期))或太早(在时间上比理想中点早0.5UI)所致。当时钟采样边沿在信号流的任何一侧错过0.5UI时,将出现50%的误码概率,假设平均转换密度为0.5。7如果分别知道确定性抖动和随机抖动,可通过上述两个数字和将峰到峰抖动值与均方根抖动值联系在一起的表,来估计误码率。校准抖动,定义为数字信号的最佳采样时刻与从其提取出来的采样时钟之间的短期变化,可以造成上述误码。对于商业应用,源时钟和源发射接口抖动规范将远远低于1UI。
发射接口抖动规范通常与接收端的输入抖动容限相匹配。对于抖动测量回路滤波器截止频率,尤其如此。例如,在SDH系统中,有两种抖动测量带宽,分别规定:一个用于宽带测量滤波器(f1到f4),一个用于高频带测量滤波器(f3到f4)。数值f1指可在线路系统的PLL中使用的输出时钟信号的最窄时钟截止频率。低于此带宽的频率的抖动将通过系统,而较高频率的抖动则被部分吸收。数值f3表示输入时钟捕获电路的带宽。高于此频率的抖动将导致校准抖动。校准抖动造成光功率损失,需要额外光功率以防各种恶化。因此限制发射机端高频带频谱的抖动十分重要。
漂移对收发器的影响
市场上销售的大多数电信接收机都使用了一个缓冲器,以适应线路信号中存在的随机波动。下面框图6详细表示出这一概念。恢复时钟将数据送入富有弹性的缓冲器,而系统时钟则将数据送出到设备的核心部位。
在准同步传输系统中,发射机和接收机工作在相互独立而又极为接近的频率上,fL和Fs分别表示发射机和接收机的频率。当两者之间存在相位或频率差异时,弹性存储会将其消除,否则缓冲器将出现欠载或溢出(取决于差异的幅度和弹性缓冲器的大小),造成一次可控的帧滑动(基本速率传输)或一次位调整(高阶异步多路复用器)。
在准同步应用中,根据可接受的缓冲滑动对频率变化和缓冲器深度进行了标准化。最初的网络主要用于语音传输,在一定的频率门限之下不会造成语音质量下降。ITU-T规范规定该变化为+/-50ppm。但是随着网络开始传送压缩语音、传真格式的数据、视频以及其他种类的媒体应用,对于差错和重传以及刚刚兴起的同步网络,滑动使效率严重下降。
在同步传输系统中,系统时钟通常同步到用于接收更高时钟等级信号的接口的恢复时钟上。恢复时钟和系统时钟之间相位和频率的瞬时和累积差异将被弹性缓冲器吸收,否则将导致弹性存储器溢出/欠载(取决于缓冲器大小和变化的幅度),造成指针调整而延迟或提前帧传输、帧滑动或系统中某处出现位调整。
在同步系统中,所有网络组件工作在同一平均频率,可以通过指针机制消除帧恶化。这些指针机制将提前或延迟有效载荷在传输帧中的位置,从而调整接收和系统时钟中存在的频率和相位变化。SDH收发器中的缓冲器比PDH收发器中的要小,而且对于SDH系统中可能导致的指针移动等不规则性有限制。因此,与PDH系统相比,同步系统的要求更为严格。由于网络发展的历史和不同网络之间的互操作连接,在某些阶段或其他阶段,这些同步网络会通过准同步网络来连接。因此PDH网络的时钟体系结构也要考虑在内。
MTIE提供了时钟相对于已知理想参考时钟的峰值时间变化。在同步传输和交换设备的弹性缓冲器的设计中将用到MTIE值。在弹性存储中,缓冲器填充水平与输入数字信号和本地系统时钟之间的TIE成正比。确保时钟符合有关MTIE的时钟规范,将保证不会超过一定的缓冲器门限。因此,在缓冲器设计中,其大小取决于MTIE的规定极限。
图6,典型传输系统的接收机接口
系统时钟输出相位扰动对收发器的影响
一个时钟的输出相位变化可以通过分析其MTIE信息获得。漂移产生(在自由振荡模式和同步模式中)主要指系统中所用时钟振荡器的长期稳定性,在自由振荡模式中系统的稳定性仅受振荡器的稳定性影响。除了漂移产生之外,输出时钟相位还受到大量系统不规则特性的影响。
特别是对一个系统同步器而言,将参考源从一个不良或恶化参考时钟转换到一个正常参考时钟可能会导致输出相位扰动。传输用高速PLL中使用的传统VCO(压控振荡器)在改变参考时钟时采用了切换电容器组的方法。这种切换转换会对输出时钟造成暂时的相位偏移。采用超低抖动时钟倍频器电路可以解决这个问题。
高性能网络时钟在系统的所有参考时钟都失去时采用一种称为“保持”的机制。这是通过记忆存储技术产生系统最后一个已知良好参考时钟来实现的。进入和退出保持模式可能会对输出造成相位扰动。当处于保持模式中时,由于准确频率的再生不够精确,因此会继续产生输出相位误差。集成电路技术的进步已使保持精度达到了0.01ppb。输入参考时钟恶化和对系统的维护测试(不会导致参考时钟切换)过少,也会造成输出相位扰动。
系统输出扰动是有限的,取决于系统在较低层次可以接受的输入容限。例如,符合G.813选项1的时钟,其相位扰动中所允许的相位斜率和最大相位误差被限制为1μS,最大相位斜率为7.5ppm,两个120ns相位误差段,其余部分的相位斜率为0.05ppm。这些数字对应于G.825标准规定的输入抖动容限,该标准描述了在SDH网络内对抖动和漂移的控制。
当输出相位被扰动时,将相位误差的幅度和速率保持在标准组织所建议的极限之内,可确保在端到端系统中对信号恶化进行妥善处理,从而避免数据损坏或丢失。例如,当系统同步器进行参考时钟切换时,如果输出相位误差位于规范要求之内,同步器就可实现“无间断”参考时钟切换,指示存在缓冲器溢出或欠载,造成指针移动、位调整或滑动。
当下,全国的交通运输部门公路专业运输单位的运作汽车数量可占社会汽车数量的比例不到10%,但要对分散在非交通体系的各个部门和个体运营的上百万辆汽车呈现的运输量实行全面调差,那是不可能的。因此,只能使用抽样调查的方式,利用抽样调查的方式,只需要抽取很少的样本车进行相关的登记和调查,就可以推算出全社会的公路运输量。我国在80年代初期就开始开放公路运输市场,非交通部门完成的运输量开始在全社会的运输量中份额不断的提升。因此,交通部门在80年代中期就对全行业的运输统计使用了抽样的调差方式。现阶段,在全国构建车辆数据库的基准上,使用抽样调查的方式进行全社会公路的半年度和依月运输量统计通过也已在全国范围内展开,可以说基本上是呈现了按时提供全社会公路运输量的相关月报以及半年报和年报的重大目标。
二、各类统计数据不实的原因
(一)传统的经济体制
在以往计划经济制度下设置的统计体制,以完全跟不上市场经济体制下对该行业的管理需求。当下,还是经常的使用估计以及测算的方式,进而导致有关的统计数字不实。
(二)法律意识淡薄
在1983年,我国就已经颁布了相关的法律规定《统计法》,并在1996年的5月对该《统计法》进行了修正。不过在运输行业,《统计法》执行不严的情况常常出现,不同程度的虚报以及漏报状况比比皆是,以至于统计数据不实。
(三)各级领导重视度不高
众多企业根本就没有设置专门的统计体制,统计人员更是频繁调换,相关岗位极其的不稳定,并且统计的办公经费不足。
(四)统计人员素质较低
众多基层统计人员根本没有接受过专业的统计学培训,还有的对于统计相关指标的意义以及计算方式、统计范围与数字间的逻辑关联都不了解,怎能进行重要的统计指标验证与评估,并做统计分析。绝大多数的统计人员都是无证上岗,因此根本不能保障统计数字的真实性。所以,要顺应相关的体制革新,提升统计数据的质量。
三、相关对策
(一)强化《统计法》的学习
一定要加强《统计法》的学习,强化执法执行力度。各级领导干部应带头认真的学习《统计法》,并带头执行《统计法》的有关内容,坚决遏制及打击各类统计违法操作。并且,各级统计人员应自觉的遵守《统计法》以及该行业相关的统计规范与制度,自觉的维护统计数字的真实性与可靠性。对于统计调差的相关对象也要实行一定程度的统计法制教育,提升他们的法律意识以及统计学法制观念,促使他们懂得准确与及时、全方位的提供有关统计资料是要履行的法律义务,并且违反《统计法》中的相关内容要承担一定的法律责任。
(二)革新统计报表体制以及统计方式
1.改革统计方式
对于以往的各层汇总与统计上报的全方位统计调查方式,一定要进行彻底的革新。当下,对于公路运输量的相关统计是利用道路的货物运单来作为统计公路运输量的相关依据,不过各类经营户的填写水平差异较大,甚至还有不用或是不填的,产生的资料总是参差不齐、漏洞百出,导致采集不到全方位的精确统计资料。所以,要逐渐的以抽样调查以及典型调查的方式所代替,不过应保障抽样调查过程中的第一受手资料,那么抽样调查表的真实性以及所填写的质量,必定要从逻辑关联以及数字关联方面进行严格的审核,促使相关样本车辆呈现较强的代表性,以确保最终的整体整量指标推算的准确性。
2.调整统计报表
要调整相关的统计报表,降低工作量。当下的统计报表可以说是海量,统计指标太频繁,并且统计的过量非常大,以后应除去继续填写报表必要的全方位统计报表之外,还要尽量的降低那些计划经济时期的指标以及重复的报表,促使其为提升运输的效率以及降低能源的浪费、强化经济效益的作用充分的发挥。并促使基层统计人员集中精力,将重要的统计数字呈现最真实、最准确。
(三)强化统计工作
1.行政领导的必要性
各个企业要有一名行政领导进行统计工作的分管。应设置相关的统计岗位,确立专门的以及兼职的统计人员。在编制的各类经费预算过程中,要全面的考虑统计工作的各类需求,再购办必要的办公硬件设备,以便于制定相关的统计规范与制度,且理顺统计工作以及各类工作之间的关联,以保障基础统计工作的有序开展。
2.提升统计人员的素质
提升相关的统计人员素质,是提升统计质量,革新行业统计工作的急切要求。在现阶段的交通运输行业中面临着费改税的重要革新,应确定政治表现良好以及工作责任心较强以及精通道路运输相关业务的人员进行统计团队的充实,并做好一定程度的培养以及吸引和运用人才,构建各种人才信息库,以重要的项目为载体,注重吸引更多的全方面人才,且保证相对的稳定。做好统计人员的岗前相关业务培训以及知识更新,统计人员要仔细认真的探究统计的理论以及方式、体制、指标意义、计算口径和工作流程、统计法律法规和执行的内容,应研究必要的计算机知识,掌握一定的操作技能以及网络传送技术。
3.强化数据处理自动化
积极的推进数据处理自动化,强化道路运输现代管理体系的构建。现阶段,很多的县市并没有计算设备,或是有计算机却没有相关的软件以及相应的技术性人才,这样就制约了这些设备的优势充分发挥。随着经济的持续发展,道路运输的统计信息数量逐年剧增,且传送的粗度必定要加快,使用以往传统的手工操作根本不能适应现代化的进程。因此,要积极的配置相应的计算机以及传真机等硬件设施,并且开发合理有效的运输统计软件,构建多层面以及全方位的现代信息管理体系。更要积极的派选相应的统计人员参加计算机自动化技术培训,融入信息技术专业人才,这样相应的统计信息数据处理团队就会得到很大的充实,促使其统计信息工作水平能在实践中获取更深层的提升。
四、结语
稳态补偿和迅速跟踪补偿相结合的方式,是目前电力系统无功补偿的一个新趋势,它对于一些大型的重工钢铁企业等用电量较大的工业用电有着很好的节能降耗作用,特别是在这种工业设备用电量大、负载变化频率快、波动的幅度大的情况下,其能够及时的进行跟踪无功补偿,具有较好补偿效果。这种无功补偿的方法不仅给企业降低了能耗和成本,而且能够很好的扩充设备的容量,提高其功率效率,从而提高其生产产量。
2改进电力系统无功补偿的投切方式
智能复合投切开关智能复合投切开关,其是结合了固态继电器与交流接触器的优点,并通过并联的方式连接,其很大程度上降低了能耗,还能够快速的进行投切。机电一体智能真空投切开关机电一体智能真空投切开关,其是采用低压真空消弧空室和永磁的操作机构,其能够很好的适应电容器串联电抗回路的投切,且其具有使用寿命长,高可靠性的特点。过发触发固态继电器投切开关过零触发固态继电器投切开关,其在投切过程中对电网无冲击、动态响应快、且无涌流出现,其使用寿命一般也比较长,但其有一定的功耗。
3采用智能无功控制策略
采用智能无功控制策略的意义对于目前的新的技术环境来说,其具较强的复杂性与变化性的特点,这对电网技术的升级与改造来说,是一个新的挑战与机遇。采用智能无功控制策略,对于目前的电网负载来说,是一个新的升级改造的技术革新的过程,它必定会对我国的电网电力系统的发展贡献出新的力量。
4无功补偿技术在电网中的应用
无功补偿技术在电力自动化技术中的应用有着重要的作用,其对电力系统中无功负荷的补偿,很大程度上降低了电力系统的电能损耗,有利于节约能源。随着电力系统自动化智能化建设的加快,无功补偿技术也必将迎来新的技术发展。首先对于传统的老旧元器件来说,由于其有着一定的功耗,而且效率低,所以其必将会被新的技术所淘汰。新时期下,淘汰落后无功补偿技术与设备,推广最新的无功补偿技术新思想,实现新的电力系统的无功布局,以消除传统无功补偿技术的低效能、高功耗的问题是电力系统无功补偿技术发展的新趋势。无功补偿技术作为一种降低电网能耗的技术手段,其效能的发挥对于电网在运行中的损耗值的大小起着关键性的作用。所以要加快对电力系统智能化无功补偿技术的布局和引入,对智能化无功补偿技术的布局,要从思想上对其有一个全新的认识,其就是对电网元功平衡要做到实时、实地、零传输的要求。电网无功补偿的零功率平衡是指,在任何一个地方,任何一个瞬间,无功功率都可以自动调节平衡,从而保证输变电站线路及电压层级之间的元功率传输为零,这样才能真正做到无功功率的真正的平衡。在电网的发展与应用中,要提升电网的运行效率,就要不断对电网的无功补偿技术进行改进和更新。对电网无功补偿技术的改进和更新,要从整个电网的整体布局与运行进行设计与控制,同时还要引入现有的自动化智能化控制系统,从整体上根据电网中各种物理数据之间的动态变化与关系,通过自动化智能化控制系统进行调控补偿,真正使得电力系统的无功补偿做到实时实效的功能特点。
5结语
关键词:网络技术布线系统
由于综合布线系统和网络技术息息相关,在设计综合布线系统的同时必须考虑到使用的网络技术,也就是布线设计要和网络技术相结合,尽量做到两者技术性能上的统一,避免硬件资源冗余和浪费,才能充分发挥综合布线系统的优点。目前网络上经常使用的主要技术有以下三种:
1:FDDI/CDDI(光纤/铜线分布式数据接口)
2:ATM(异步传输模式)
3:FASTETHERNET(快速以太网)
下面分析一下这三种技术:
1:FDDI/CDDI(光纤/铜线分布式数据接口)
这是一种成熟的、非载波侦听的、100M带宽共享的网络技术。采用了令牌传递服务策略,网络设备之间有主环和副环相联,在网络线路或网络设备出现故障时,有很强的自重构能力。同时其站管理(SMT)功能十分强大,适合于作主干网络。但其技术难度高、价格昂贵、扩展性较差,呈环行布线,与ATM不太兼容。
2:ATM(异步传输模式)
这是一种基于光纤传输系统、应用了统计复用技术、采用了短信元交换技术的先进异步模式。它直接支持数据、视频、音频等多媒体传输。速率相当快(达成155M,622M),由于采用了异步模式,共效率相当高,比较适合于作主干网格。但它仍然是一项有争议的技术,许多标准尚待完善,不同厂家产品之间的互操作及通用性有待于进一步改善。
3:FASTETHERNET(快速以太网)
现在的高速以太网技术一般包括两种:100MVG-ANYLAN和100M-T。这里主要谈是后者--快速交换式以太网。100MAG-ANYLAN虽然提供了多媒体功能,但它的兼容性差、价格高、复杂度高,这里不作考虑。100BASE-T是10BASE-T的改良变种,它在原来的基础上采用将网格分割为若干网段,分割冲突域,并采有了缓冲交换,使网格上传输速率和传输效率大大提高。
快速以太网具有实用(兼容了原以太网,软件、硬件丰富),先进(速度快--100MBPS),升级方便(向ATM或更快的网格转换方便),扩展性好(通过互连设备,交换机,路由器容易扩展),开放性好(软硬件协议开放),价格便宜(相比于ATM、FDDI),支持的厂家多(得到Intel、Sun、3com、Bay、Accton等大公司的支持)等特点。对于多媒体网格应用,快速以太网也能很好的满足要求。
虽然以太网的网格设备之间的有效距离较短(100米),适合于部门级的小局域网,但可采用心光纤电转换器和光纤来延长传输距离。
快速以太网具有极好的扩充性,使用交换式集线器和普通集线器,用户数的扩展对网格没有影响(正在使用时可以扩展),方便将来子网接入。
基于以上分析,结合综合布线系统和网格技术的要点,这里向读者提供三种综合布线方案。
一:采用全双绞线结构布线方案(快速以太网技术)
这种方案是整个布线系统(垂直子系统、水平子系统、工作区子系统、设备间子系统、配线间子系统)全部采用五类双绞线,网络技术是采用快速以太网技术(见设计示图一)。
优点是:布线造价便宜、网格设备便宜、管理方便,快速以太网技术相当成熟,它的交换是在第二层进行,无需人工干预。
缺点是:如果楼层较高,这就有可能导致某些住处点的接线长度超过100米,众所周知,根据布线原则,双绞线一般不允许超过100米,这样会造成信号衰减以至畸变。
其次由于所有的接线都从中心机房通过垂直子系统向其他楼层辐射,对竖井要求较高。
再其次是全双绞线结构难于升级为ATM技术或千兆位以太网技术,ATM技术和千兆位以太网技术需要使用单模/多模光纤来连接构成主干。
方案一支持的硬件设备见下表:
设备名称规格
SwitchHUB24*10M
2*100M
12*10M
2*100M
HUB16*10M
二、采用以光纤构成垂直主干、双绞线为边缘的布线方案(ATM技术)
这种方案的垂直子系统采用光纤结构,其他子系统采用五类双绞线布线,网络技术是ATM技术(见设计视图二)。
优点是:首先布线造价较便宜(与方案一相比,只略高一点)。
其次垂直子系统大大简化,只需从中心机房向其他楼层辐射光纤,每个楼层分配一条光纤(最好加备份线),在每楼层中再采用五类双绞线布线,布线的时间复杂度和空间复杂度大大下降,而且100米长度限制的问题不复存在,因为光纤不受短距离限制(单模15公里,多模1.5-2公里)。
再其次是一步到位,直接使用先进的ATM交换技术,会使网络响应速度大大提高。
缺点:主要是网络设备和主机设备相当昂贵。由于采用了ATM先进的交换技术,必须配置相应的ATM交换机、ATM仿真桥、ATM适配器,这些设备是极为昂贵的。而且ATM交换机需要专人管理,基于现在的技术,ATM的交换功能尚不能达到完全自动,而要根据人们的设置参数进行工作,管理上受一定的限制。
方案二支持的硬件设备见下表:
设备名称规格
CB70008*100MSC
SS100012*10M
2*100M
HUB16*10M
综合方案一和方案二的优缺点,这里提出第三方案。
三:采用以光纤构成垂直主干、双绞线为边缘的布线方案(快速以太网技术)
即采用方案一的网络技术和方案二的布线方式。在垂直子系统采用光纤,其他子系统用五类双绞线构成。网络技术使用快速交换式以太网(见设计图示三)。
优点:布线造价便宜;网络设备造价合理;主机设备也无需特殊配置;易于升级。而且以太网交换技术无须人工干预。实行全自动交换,管理方便。而且当需要升级到ATM或千兆位以太网技术时,只需要更换网络设备,无须更换布线设备,真正达到"一次布线,终身受用"的目标。但是系统需要升级时,还须更换部分网络设备。
方案三支持的硬件设备见下表:
设备名称规格
CB35002*6*100FX
2*6*10/100TX
SwitchHUB12*10M
2*100M
关键词:高压灌浆堵漏;修补;砼结构;渗漏
中图分类号:C35 文献标识码: A
通过网络查找不难发现,2011年石家庄市桥东污水处理厂初沉池、二沉池水渠连接处发生渗漏,因本人曾在2010年单位承建的天津市纪庄子污水厂改扩建工程中施工,当时项目也曾发生类似泄漏问题。由此有必要对其进行一番阐述。
对污水厂有所了解的人都知道污水厂相关工艺流程中污水经过曝气沉砂池进入分配井后,水流由分配井进入初沉池,经过初次沉淀池初沉后,水由上部重新流入分配井,而水流入分配井会通过方形出水渠。进一步将水引入下一道工序。而上述两起泄漏事件都是在出水渠位置。于是问题出现了,如果发生泄漏,我们很难在系统停运的条件下进行堵漏,只有接受现实,另辟蹊径。而随技术不断更新,新型材料不断涌现,现在做防水堵漏的方式用到高压灌浆技术,使得此类泄漏问题迎刃而解。高压灌浆堵漏就是利用机械的高压动力(高压灌注机),将水溶性聚氨酯化学灌浆材料注入混凝土裂缝中,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。高压灌浆堵漏技术是具有国际先进水平的高压无气灌注防水新技术,是发达国家水溶性灌浆材料使用的新型工艺。
通过现场观察发现,此类施工方法非常简单、有效。所以我们应该全面掌握,并娴熟使用以从中探得更加科学、高效的施工技术。
通过网上查找相关资料,下面我们对高压灌浆防水堵漏施工技术进行简述:
堵漏前必须进行现场调查,摸清现场施工情况,分析渗漏水的原因,查清漏水部位、裂缝、裂纹或穿孔的宽度、长度、深度和贯穿情况,并了解雨天和晴天的漏水情况,测量漏水的流量与流速等,通过充分调查,正确拟定堵漏方案,做好各项准备工作。我们利用高压灌浆堵漏机防水堵漏高压灌浆机产生持续高压,将油溶性聚氨酯堵漏剂完全推入出水水渠(砼结构)深层微小裂缝内部,此种材料亲水性强,当浆液遇到混凝土裂缝中的水分会迅速分散、乳化、膨胀、固结,这样固结的弹性体填充混凝土所有裂缝,将水流完全地堵塞在混凝土结构体之外,以达到止水堵漏的目的。
那么,我们从什么地方推入堵漏剂呢?一般是按照混凝土结构厚度,距离漏水点50~150mm处,沿裂纹方向两侧交叉,利用孔径为14mm钻头,打出与裂纹断面45°~65°的交叉孔,并交叉在墙板上、下的范围。然后用工具将止水针埋设并紧固,待一切准备就绪,便可灌浆。
利用此方法施工不受季节、天气限制,可用于各种工程,包括检修、抢修工程,饮用水工程中。其工艺简单,易行。施工速度快,效果好。其使用工具也已实现通用化,主材亦市场化,价格便宜,易掌握。鉴于其劳动强度小,施工效率是传统施工方法的5~10倍,传统作法无法比拟,所以作为施工方我们应该熟知,特别市政、建筑等工程中可全面掌握。并且可作为企业施工工法进行汇编。
在一个简单的技术面前,首先,我们不能将问题的解决总结成事件的结束。延伸考量,任何一项难题得以解决到最后变成一道简单工序,都是大量施工、技术人员从一线的摸爬滚打中总结出的经验,我们必须尊重并发扬一种精神,一种钻研并善于总结的经验。我们可以将任何一项技术肤浅的认为只是一项技术,我们也可以把一项技术延伸到对管理的考量,对经验的积累,这样势必更有利于项目的良性发展。我们可以建立企业一线技术解决方案集,明确解决方案的时效性,并观察其时效性,这是一项从技术诞生直至市场的全面掌握之间的时效性,我们可以把这样一项指标作为对员工实施嘉奖的重要指标。倘若这样,势必会好于短期效益的一次性奖励,更能激励员工从思想上的开放、延展,这对企业也是一种机遇。
其次,这种问题解决案的集册,要深入编号,需要有层次性,要满足企业随时快简的要求。其就好比新材料诞生,我们必须形成有效的焊接作业指导书,在不同型号、不同作业环境下,能够快速查找到应对的工法。我们可以将解决案的集册视为企业自己的“大字典”,可以帮助我们识文达意,也可以帮助我们快速提升员工素质,并在大环境下为社会生产力贡献更大的企业力量。
第三,企业应增强员工的意识性。无论各行各业,企业内部总有部分员工往往都存在一定惰性,作为企业管理者则要考量提升整体运营环境的问题,当然,这是一个大的问题,我们无需在此过多论述,这也只是企业管理者依靠管理技能思考如何来加强职工再教育的问题,诸如此类的设计企划问题也不必多说。
关键词:独立性 宋代书院 中世纪大学 儒学 基督教
宋代书院与欧洲中世纪大学的产生与发展虽各有其鲜明的特点,但在各自发展中有不少共通之处:两者均是自主办学,促进教育的社会化;均是开放办学和自由讲学,为学校的兴盛奠定基础;均是学术流派与思潮的发源地。宋代书院几度沉浮,至清末已经腐败不堪,最终全部由政府改为学堂,从此基本退出历史舞台。欧洲中世纪大学却蓬勃发展,不仅促进了城市的繁荣,并且在相当程度上促进了文艺复兴时代的文化运动。两者发展的分化在于独立性,研究其不同独立性的走向,对于更清楚地认识世界大学发展历程,探讨世界文明史上的文化教育与社会历史进步性的关系是极其重要的。
一、宋代书院独立自主的丧失
五代十国升元时期(937―942年),南唐政府在庐山白鹿洞办学,称“白鹿国库”,后宋灭南唐,白鹿洞还有学生近百人,宋朝政府没有接管,于是这所南唐官办学校就成了私学[1]。在北宋前期的80多年,书院还是新出现的教育机构,朝廷没有加以控制。著名的书院如:岳麓书院、应天府书院、嵩阳书院、石鼓书院。这些书院多半由私人隐居之所发展而来,最初由“贤士大夫留意斯文者所建”,其后“前规后随,皆务兴起”。私人书院提倡高风气节,不为功名利禄折腰,强调读书,自由讲学,研究学问,推崇修已至诚之道,与当时的官学形成鲜明的对比。
到仁宗朝中期,州县学大批涌现,各地的私人书院迅速衰落。在崇宁三年(1104)到宣和二年(1120),普通人士除非进入受政府严格控制的州县学和太学,否则就不能进入官员队伍,这种做法断绝了书院学生的上升之路,对书院是一个沉重的打击。
在孝宗朝和光宗朝(1162―1194年),朱熹等地方官为了传播理学,重建了一些著名的书院,宋代书院因而得到复兴。由于理学家的努力,它们的影响大大超过了私立学院,公私书院的力量对比发生了明显的变化。这时期朝廷不赞成理学,各理学家的观点和教学方法也很不相同,朱熹等人重建书院虽属官办却多少带有私人讲学的色彩。书院实行自由讨论的教学方式,强调以自学为主,师生共同研究学问,办学风格比较开放,气氛活跃。书院不限于本院教师,凡当世名儒,诸家学派的代表人物,均可应邀开座讲学。
理学在理宗朝(1224―1264年)以后,被定为唯一的正统学说,受到统治者的极力推崇。从景定元年(1260)起,中央政府向每个州派出一名书院山长,规定担任这个职位的务必是正式通过科举考试或从太学毕业的官员。
在南宋后期,理学已经成为朝廷的正统学说,成了国子监、太学和州县学教育的中心内容,书院教育在这方面已经没有多少特色。虽然私立书院也有显著发展,但已不能与官办书院的强大势力抗衡。
二、欧洲中世纪大学的发展历程
早期的欧洲中世纪大学都是隶属于教会。11-13世纪教会处于鼎盛时期,形成庞大的国际神学中心,其势力渗透到包括教育在内的各个领域,文化教育为教会所垄断。中世纪大学的出现,有的是学者和热心市民所创办,不是教会所设,但大学一出现,教会便力图加以利用。又因为有了教会的保护,大学可以免受世俗政权的干预,享有很大的自由权力。
13-14世纪的学校重要经院哲学家均属于托钵僧团。如海尔兹的亚历山大、波纳文都那、托马斯阿奎那等。他们既是当时最具有权威性的神学家,也是精通“七艺”的博学之士,不仅占据了基督教神学的制高点,而且也占据了欧洲各著名大学的讲台[2]。他们在大学里向学生讲授经院哲学,经院哲学虽在本质上是神学,但强调哲学的理性认识,托马斯阿奎那认为:基督教的某些真理不必用启示的帮助,单靠理性就可以得到证明。而经院哲学唯名论和唯实论不断地批判抗争,其结果是“思想在自身之内发现和认识自身,由此产生了理性和教会学说或信仰之间的对立。”[3]当初罗马教廷和托钵僧团扶持大学的一个重要原因在于,他们相信推广教育是对抗异端的有力手段。但是到了13世纪以后,欧洲几乎所有的异端思想都是在大学中茁壮成长。譬如,反抗封建主和教会对教育的控制而进行罢课、迁移。通过斗争,大学形成了自己的体制,具有了独立性:许多大学有权设立特别法庭,有内部自治权力;大学教师有参政权,有颁发特许证的权力;大学有罢教和迁移的权力;大学师生享有免除赋税及兵役的特权;大学具有管理自。[4]
三、基督教和儒学――影响两者独立自主性走向差异的根源
西欧封建社会的一般民众和绝大多数骑士、贵族没有受过正统的宗教教育,基督教教会组织为了扩大宗教影响而广设修道院,建立主教学校大教堂学校等,在保护和封建统治的同时也保存和传递文化知识。尽管一切学问在中世纪都沦为神学的婢女,但基督教并没有绝对排斥文化知识,作为基督教最重要学术思潮的经院哲学,由于它相信的可论证性,相信上帝所创造的世界的规律性,从而不自觉地潜藏着理性复苏的因素。
在宋代,儒学主要是理学家继承,他们恪守传统儒学的伦理政治信条。如朱熹把“父子有亲,君臣有义,夫妇有别,长幼有序,朋友有信”,作为“五教之目”列入《白鹿洞书院揭示》[5]。另外,理学也是受到了佛学、道学的影响而著称的。理学家大量吸收了佛教的修养方法,提倡涵养静坐,以观喜、怒、哀、乐未发气象,致力于天理人欲之辩,提出“存天理,去人欲”。《中庸》讲到“慎独”,意思是指个人在独处时能够谨慎地遵守道德原则,这与禅法要人安静地“面壁”沉思,无我无他,一心向神的境界是一致的。作为书院的精神核心,理学同时也吸收了乐道家的神学观念,把理学涂上了神学的色彩,同时把忠孝和五常提到“天理”的高度,给神权披上了理性的外衣。
基督教和儒家思想导致欧洲中世纪大学和宋代学院的独立性不同的走向分别体现在办学理念、教学内容、教学方法以及培养人才的思想倾向和行为上。
1. 办学理念
中世纪的基本目的是职业训练。中世纪经济发展需要一批经过很好训练的人,大学热心接受这个挑战。虽然最初的大学是教会控制民众的工具,但在教会大学中的理性的萌发,使人们有了入世的要求。如萨莱诺大学,即是一批有志学医的青年人联合起来,和医师订立合同,规定学生纳费和医师传艺的条件,进行知识交易,从而使萨莱诺医学校发展成为大学。
宋代书院的生员,“最初目的主要是‘避锋镝’,就是为了避免战乱的影响,其次是一些学者为了追求避世隐居的生活。”[6]所谓“有志于学,而不屑于课试之业者居之。”然而科举仕进的吸引力毕竟难以抗拒,一些人所谓寂寞山林,怡情养性,不过是谋取功名的一种终南捷径。不少书院,一有机会便向官学靠拢,如曹诚在复兴应天书院不久就表示愿以学入官,宋真宗“为之嘉叹,面可其奏。”
2. 教学内容
欧洲中世纪大学基础课程通常是七艺,虽然教学内容有浓厚的蒙昧色彩,但宗教为论证教义的合理性而主张广涉博览各学科的知识尤其是自然科学的知识,同时也陶冶了人们敬业钻研的情趣,锻炼了人们思维的严密性,为科学文化的发展积累了深厚的智力资源。大学的专业科目,如法学、医学等,皆直接服务于现实需要,因而也容易获得进一步发展。以著名的法学研究中心波伦亚大学为例,波伦亚地处意大利北部商业要冲,商业纠纷时有发生,诉讼案件颇多。另外,为求得地方权力和城市的独立,也特别重视罗马法的研究,民法逐渐成为单独的学科。欧洲中世纪大学走向独立,是与其教学内容与社会要求相呼应的。
反观宋代的书院,教学内容以经史为主,而且多是理学的大本营,以不切世务的理学为重要修习科目。就算是严厉批评理学的陈亮等人,在书院讲习也很少与现实生活紧密相连,书院的衰落和为朝廷所控制也是难以避免的。并且它注重人伦纲常的教育,把理论道德当作人们生活决定性因素的价值取向,从而限制了实证科学的发展;主张自省,而不主张向外探索宇宙的奥秘,反映在教学内容上就是与自然科学知识的疏离。这就使知识分子无法突破儒家思想的单一性,也没有反封建的武器。
3. 教学方法
在教学过程中,宋代书院实行自由讨论学术的方式,强调学生自学为主,师生共同讨论学问,学生可以自由择师。书院受禅林讲学的影响,实行行会制度,重视不同学术观点的辩论交流。但是,新颖的教学方法与以儒家学说为主的教学内容存在着矛盾。从内容决定形式的规律来看,在儒家思想的禁锢下,书院学术自由教学民主的形式,充其量不过是一种为儒学学说体系服务的顺向思辨的学术交流,它不可能冲破儒家思想的樊篱,一旦书院的自由化程度超过朝廷可以容忍的上限,等待书院的只能是被毁废或屈从权势。
欧洲中世纪大学规定以拉丁语为通用语言,使来自不同国家的学生都能听懂讲课并进行思想、学术和情感的交流,由于欧洲中世纪印刷术落后,书籍缺乏,大学里最通行的教学方法是由教师通读教科书原文及注释,逐章阐明梗概并举例解释、论说评论,学生笔记,讲课速度很慢。中世纪大学另一重要教学方法是学生论述:通常由两名学生或两组学生进行对辩,或者由一名学生提出问题,并自觉从正反两面阐述论据进行自辩,这对学生逻辑思维能力的培养起到了推波助澜的作用。欧洲中世界大学的教育虽然在形式上并不比宋代书院强,但内容具宽广性,使其以后有更大的发展潜力和独立空间。
4. 培养人才的区别
理性自由的精神,不仅使欧洲中世纪大学成为孕育近代科学的母体,让科学打开反对封建的缺口,而且使人民有了争取自由的砝码,例如法律被认为是一切人都必须遵守的凌驾于个人意志之上的诉讼程序。在基督教哲学引发的理性思维的指导下,人变得积极向上,敢于争取自己的权利和自由。欧洲中世纪大学享有的种种自由特权,不是一下子就获得的,而是经过长期斗争取得的。
儒家所遵循的“畏天命畏大人畏圣人之言”、“信而好古,述而不作”的教条;惟孔子是非为是非,不注重培养人的求知精神,扼杀个性的独立发展等基本精神随着封建统治制度的巩固渗透到社会人格,使人在精神上更“自觉”沦为统治阶级的奴仆,形成安于现状、不思进取、害怕、拒绝变革的保守性格。另外,隐逸无为、功成身退、与世无争的道佛人生哲学遏制士人进取精神[7],当统治者严格控制书院的发展时,他们多数采取的是“顺其自然”的态度。
参考文献:
[1]袁征.宋代书院的兴衰――兼论中国古代书院教育的发展[J].学术研究,1995(6).
[2]赵林.基督教与欧洲中世纪文化教育[J].文化,2005(5).
[3]黑格尔.哲学史演讲录(第3卷).商务印书馆,1983年版,第36页.
[4]侯耀先.欧洲中世纪大学的独立自主性及其借鉴意义[J].高教论坛,2003(3).
[5]彭岚.宗教对中国书院与欧洲中世纪大学影响之比较[J].北京科技大学学报(社会科学版),2000(3).
关键词:FPGA;原理;硬件设计;应用技术
1 FPGA的简介
当前使用硬件的描述语言完成电路设计,都可以通过简单的汇总和合理的布局,然后快速烧录到FPGA器件上进行基本的测试,这也是当代数字系统设计进行检验的主流技术。这些可编程器件可以用来实现基本逻辑门的电路,也可以实现一些更复杂的组合功能例如数学的方程式、解码器等等。大多数的FPGA器件里,包含着一些记忆性元件,如触发器,或者一些其它的更为完整、性能更为优越的记忆块。
设计师可以根据自己的需要按照可编辑的链接将FPGA器件内部的逻辑模块连接在一起,仿佛一整个电路的实验板被装在一个电子芯片内,这些出厂后的FPGA器件的连接方式以及逻辑块的使用都可以根据设计者不同的设计而进行改变,从而能完成不同的逻辑功能。
当你在进行的电子设计使用到FPGA器件时,你不得不需要努力地解决好电源管理、器件配置、IP集成、完整信号输出等硬件系统的设计问题。在进行硬件设计时,你需要注意以下几个问题:
1.1合理分配I/O信号
无论是哪种情况,在进行I/O信号分配时,都必须牢记以下共同的步骤:
1)用表格列出所有需要分配的I/O信号,并按照他们的重要性依次进行排列,比如电压、端接方法、I/O标准、相关时钟等;
2)检查校验模块之间的兼容性;
3)利用以上的表格和兼容准则,先把受限制最大的信号分配到引脚上,最后分配那些受限最小的信号。因为受限制大的信号往往只能分配到特定的引脚上;
4)将剩余的信号分配到较为合适的地方。
1.2注意静态功耗的降低
虽然静态电流所带来的功耗和动态功耗相比可以忽略不计,但对一些供电设备却十分重要。引发静态电流因素众多,比如没有完全接通或关断的I/O 端口、三态电的驱动器的下拉或上拉电阻,除此之外,保持编程信息也会需要一定静态功率。
2 FPGA应用技术的设计原则
从上文中对FPGA内部的硬件结构分析可看出,FPGA器件的时序逻辑非常丰富,不同于其他的可编程器件。因而对于FPGA来说,应该有一整套能够有效利用其内部丰富的时序逻辑功能的技术,而不同于其他一般的可编程器件的设计技术。由于其独特的优越性,FPGA被越来越多的设计人员所使用,其设计技术被许多的设计者所掌握。在FPGA的实际应用中,使用最合理的设计方法,能很大程度的改善FPGA在应用中出现的漏洞和问题,进而全面提高设计性能。
2.1使用层次化的设计技术
使用层次化的设计的系统一般分成若干顶层模块,而每一个顶层的模块下又有若干个小模块,并以此类推。层次化的设计模块,可以是描述原理图的结构图,也可以是经过逻辑语言所描述、表现的实体。
使用层次化的设计对于系统的模块划分非常的重要,模块划分的不合理,将会导致整个系统的设计不合理,从而使系统的性能下降,这样层次化的系统甚至要比没有经过层次化设计的系统效果更差。
使用层次化设计的主要优点有以下两个方面:增强设计可读性,增加设计重复使用的可能性。
2.2使用同步系统设计技术
所有时序电路具有同一个性质――如果要使所设计的电路正常工作,必须严格的执行事先定义好的逻辑顺序。如果不按照此顺序执行,将会把错误数据写进存储单元,从而导致错误的操作。同步系统的设计方法,也就是使用全分布周期性的同步信号使系统中所有的存储单元进行同时更新,这是执行这一时序有效进行的普遍的设计方法。电路的设计功能是通过产生时钟信号并按照时序严格执行来实现的。
对于静态的同步设计,必须满足下面的两个条件:
1.每一个边缘敏感的部件其时钟的输入应该是一次输入时钟的某一个函数;并仍和一次时钟输入的时钟信号。
2.所有的存储单元都应该是具有边缘敏感特性,在该系统中不存在电平敏感的存储单元。
我们对于FPGA器件的同步设计的理解就是全部状态的改变都是由主时钟所触发,同一个系统不同的功能模块可以是部分异步的,但是模块与模块之间必须是同步的。正如CPU的设计一样,所有的电路都和系统的主时钟是同步的。相比于异步设计,同步设计具有很多的优点,但进行同步设计时仍然需要考虑很多方面的因素。例如,在选取时钟时,需要考虑以下几点:首先,由于大部分的器件都是由时钟的上跳沿触发,这要求时钟信号的延差要很小;其次,时钟信号的频率通常很高;第三,时钟信号一般是负载较重的信号,因此合理地进行负载分配是很重要的。除此之外,在进行FPGA器件的应用时,还要考虑模块的复位电路、时序同步电路等实际问题。
参考文献
[1] 周莉莉,周淑阁,井娥林. FPGA课程教学方法的探讨与研究[期刊论文]. 实验室科学,2013(3).
[2] 夏陛龙,陈津平,胡春光. 基于FPGA的实时数据采集系统设计[期刊论文]. 计算机工程,2013(11).
[3] 郑争兵. 双时钟FIFO在多通道高速传输系统中的应用[期刊论文]. 核电子学与探测技术,2013(5).
[4] 李列文,桂卫华. 面向FPGA的低泄漏功耗SRAM单元设计方法研究[期刊论文]. 高技术通讯,2012(12).
[5] 郑文荣,孙朝江,刘少伟. 复杂系统的多FPGA可重构设计与实现[期刊论文]. 电子测量技术,2012(9).
[6] 胡圣领. 基于FPGA的多项式运算器设计[期刊论文]. 现代电子技术,2012(1).
[7] 孙立波,雷加. 基于SRAM型FPGA测试技术的研究[期刊论文]. 国外电子测量技术,2011(5).
[8] 周发标,杨海钢,秋小强,王飞. FPGA测试配置完备性的分析评价方法[期刊论文]. 计算机辅助设计与图形学学报,2011(10).
(1)培养学生综合运用所学知识,结合实际独立完成课题的工作能力.
(2)对学生的知识面,掌握知识的深度,运用理论结合实际去处理问题的能力,实验能力,外语水平,计算机运用水平,书面及口头表达能力进行考核.
2.要求
(1)要求一定要有结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并要求技术含量较高.
(2)设计或论文应该在教学计划所规定的时限内完成.
(3)书面材料:框架及字数应符合规定
3.成绩评定
(1)一般采用优秀,良好,及格和不及格四级计分的方法.
(2)评阅人和答辩委员会成员对学生的毕业设计或毕业论文的成绩给予评定.
4.评分标准
优秀:按期圆满完成任务书中规定的项目;能熟练地综合运用所学理论和专业知识;有结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并有较高技术含量.
立论正确,计算,分析,实验正确,严谨,结论合理,独立工作能力较强,科学作风严谨;毕业设计(论文)有一些独到之处,水平较高.
文字材料条理清楚,通顺,论述充分,符合技术用语要求,符号统一,编号齐全,书写工整.图纸完备,整洁,正确.
答辩时,思路清晰,论点正确,回答问题基本概念清楚,对主要问题回答正确,深入.
(2)良好:按期圆满完成任务书中规定的项目;能较好地运用所学理论和专业知识;有一定的结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,并有一定的技术含量.立论正确,计算,分析,实验正确,结论合理;有一定的独立工作能为,科学作风好;设计〈论文〉有一定的水平.
文字材料条理清楚,通顺,论述正确,符合技术用语要求,书写工整.设计图纸完备,整洁,正确.
答辩时,思路清晰,论点基本正确,能正确地回答主要问题.
(3)及格:在指导教师的具体帮助下,能按期完成任务,独立工作能力较差且有一些小的疏忽和遗漏;能结合实际的某项具体项目的设计或对某具体课题进行有独立见解的论证,但技术含量不高.在运用理论和专业知识中,没有大的原则性错误;论点,论据基本成立,计算,分析,实验基本正确.毕业设计(论文)基本符合要求.
文字材料通顺,但叙述不够恰当和清晰;词句,符号方面的问题较少i图纸质量不高,工作不够认真,个别错误明显.
答辩时,主要问题能答出,或经启发后能答出,回答问题较肤浅.
(5)不及格:任务书规定的项目未按期完成;或基本概念和基本技能未掌握.没有本人结合实际的具体设计内容或独立见解的论证,只是一些文件,资料内容的摘抄.毕业设计(论文)未达到最低要求.
文字材料不通顺,书写潦草,质量很差.图纸不全,或有原则性错误.
答辩时,对毕业设计(论文)的主要内容阐述不清,基本概念糊涂,对主要问题回答有错误,或回答不出.
对毕业设计(论文)质量要求
----论文内容符合任务书要求
1.对管理类论文要求:
·对毕业论文的要求是一定要有结合实际的本人独立论证的内容.
·要求论点明确,立论正确,论证准确,结论确切
·论证内容要求有调查研究,有统计数据,对统计数据要有分析,归纳,总结,
·根据总结得出结论.
·最后有例证说明
管理类论文毕业论文行文的逻辑要领
增强毕业论文行文的逻辑力量,达到概念明确,论证充分,条理分明,思路畅通,是写好毕业论文的关键.提高毕业论文行文的逻辑性,需把握以下几点:
(1)要思路畅通
写毕业论文时,思维必须具有清晰性,连贯性,周密性,条理性和规律性,才能构建起严谨,和谐的逻辑结构.
(2)要层次清晰,有条有理写毕业论文,先说什么,后说什么,一层一层如何衔接,这一点和论文行文的逻辑性很有关系.
(3)要论证充分,以理服人,写毕业论文,最常用的方法是归纳论证,即用对事实的科学分析和叙述来证明观点,或用基本的史实,科学的调查,精确的数字来证明观点.
(4)毕业论文行文要注意思维和论述首尾一贯,明白确切.
(5)文字书写规范,语言准确,简洁.
2.对工程设计性论文要求:
·有设计地域的自然状况说明和介绍
·有原有通信网概况介绍及运行参数的说明
·有设计需求,业务预测
·有具体的设计方案
·有相应性能及参数设计和计算
·有完整的设计图纸
例如:A市本地SDH传输网设计方案
一,A市概况简介
二,A市电信局SDH传输网络现状(或PDH传输网络现状)
1,A市本地网网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量
2,存在的问题及扩大SDH网的必要性(或建设SDH网的必要性)----需求及业务预测
三,A市电信局SDH传输网络结构设计方案
1,网络拓扑结构设计
2,设备简介
3,局间中继电路的计算与分配
4,局间中继距离的计算
四,SDH网络保护方式
1,SDH网络保护的基本原理
2,A市电信局SDH网网络保护方式的选择及具体设计
五,SDH网同步
1,同步网概念与结构
2,定时信号的传送方式
3,A市电信局SDH网络同步方式具体设计
六,方案论证,评估
3.计算机类型题目论文要求:
管理信息系统
·需求分析(含设计目标)
·总体方案设计(总体功能框图,软件平台的选择,运行模式等)
·数据库设计(需求分析,概念库设计,逻辑库设计,物理库设计,E-R图,数据流图,数据字典,数据库表结构及关系),
·模块软件设计(各模块的设计流程),
·系统运行与调试.
·附主要程序清单(与学生设计相关的部分,目的是检测是否是学生自己作的).
校园网,企业网等局域网设计
·功能需求
·对通信量的分析
·网络系统拓扑设计
·设备选型,配置
·软件配置
·子网及VLAN的划分
·IP地址规划
·接入Internet
·网络安全
例如:××人事劳资管理信息系统的开发与设计
1,开发人事劳资管理信息系统的设想
(1)人事劳资管理信息系统简介
(2)人事劳资管理信息系统的用户需求
2,人事劳资管理信息系统的分析设计
(1)系统功能模块设计
(2)数据库设计
—数据库概念结构设计
—数据库逻辑结构设计
(3)系统开发环境简介
3,人事劳资管理信息系统的具体实现
(1)数据库结构的实现
(2)应用程序对象的创建
(3)应用程序的主窗口
(4)菜单结构
(5)数据窗口对象的创建
(6)登录程序设计
(7)输入程序设计
(8)查询程序设计
(9)报表程序设计
4,总结
设计报告格式与书写要求
·设计报告应按统一格式装订成册,其顺序为:封面,任务书,指导教师评语,内容摘要(200~400字),目录,报告正文,图纸,测试数据及计算机程序清单.
·报告构思,书写要求是:逻辑性强,条理清楚;语言通顺简练,文字打印清楚;插图清晰准确;文字字数要求1万字以上例如:(1)A市本地SDH传输网设计方案
一,A市概况简介
二,A市电信局SDH传输网络现状(或PDH传输网络现状)
1,A市本地网网络结构,交换局数量及位置,传输设备类型及容量
2,存在的问题及扩大SDH网的必要性(或建设SDH网的必要性)----需求及业务预测
三,A市电信局SDH传输网络结构设计方案
1,网络拓扑结构设计
2,设备简介
3,局间中继电路的计算与分配
4,局间中继距离的计算
四,SDH网络保护方式
1,SDH网络保护的基本原理
2,A市电信局SDH网网络保护方式的选择及具体设计
五,SDH网同步
1,同步网概念与结构
2,定时信号的传送方式
3,A市电信局SDH网络同步方式具体设计
六,方案论证,评估
(2)A地区GSM数字蜂窝移动通信系统网络优化设计方案
一,A地区GSM数字蜂窝移动通信现状
1,A地区概况;人口,地形,发展情况
2,系统现状;现有基站,话务状况
3,现行网络运行中存在的问题及分析
①接通率数据采集与分析
②掉话率数据采集与分析
③拥塞率数据采集与分析
4,话务预测分析计算
二,A地区GSM数字蜂窝移动通信系统网络优化设计方案
1,优化网络拓扑图设计
2,硬件配置及参数的优化
3,基站勘测设计及安装
4,交换局容量及基站数量
5,传输线路的设计
三,网络性能及分析对比
1,优化前网络运行情况
2,数据采集与分析
3,拨打测试
四,网络优化方案评价
(3)A市无线市话系统无线侧网络规划设计
一,无线市话网络概述
1,A市通信网络发展情况
2,IPAS网络特点
二,A市本地电活网络现状
1,现有传输网络结构
2,传统无线网络规划
三,无线网络规划设计方案
1,A市自然概况介绍
2,总体话务预测计算
3,IPAS网络结构设计及说明
4,覆盖区域划分,基站数量预测计算
(l〉每个覆盖区话务预测计算
(2)基站容量频道设计
5,基站选址,计算覆盖区域内信号覆盖情况
6,寻呼区的划分
(1〉各个网关寻呼区的划分
(2〉各个基站控制器寻呼区的划分
7,网关及CSC的规划
(1)网关到CSC侧2M链路设计
(2)CSC到CS线路设计
四,基站同步规划
(4)A市GSM无线网络优化
一,GSM网络概述
二,A市GSM网络情况介绍
2.1网络结构
2.2网元配置
2.3现网突出问题表现
三,GSM网络优化工作分类及流程
3.1GSM网络优化工作分类
3.2交换网络优化流程
3.3无线网络优化流程
3.3.1无线网络优化流程
3.3.2无线网络优化流程的实际应用
四,网络优化的相关技术指标
4.1接通率
4.2掉话率
4.3话务量
4.4长途来话接通率
4.5拥塞率
4.6其它
五,无线网络优化设计及调整
5.1网络运行质量数据收集
5.2网络质量优化及参数调整
关键词:数字电视,图文信息,接口
1引言
数字电视图文信息服务系统建立的目的主要是为了更好的给用户提供所需的关于医疗卫生、教育教学、农产品价格和供求等相关信息,对信息资源做到集中管理、共享访问,最终形成一个有一定规模的图文信息服务系统。论文参考,图文信息。为了使各部分模块之间能够顺畅的衔接,本文介绍了数字电视图文信息服务系统接口的设计方案。
2图文信息服务系统外部接口的设计
2.1与门户的接口
图文资源中心作为一个独立的平台,与门户登陆系统之间通过接口传送机顶盒登陆数据信息,如图1所示。
图1 门户系统接口结构图
门户系统接口:功能是获得当前机顶盒的MAC地址。论文参考,图文信息。
接口协议:通信采集用HTTP协议,通信的数据格式采用XML1.0标准。
2.2与合作方网站的接口
对于开放站点数据库的合作方,由于不同的合作方其数据库结构也不尽相同,因此在图文采集子系统的数据迁移模块中,分析合作方数据库结构的协议需要与开放站点做接口。
传输数据:合作方向资源中心提供的信息数据。
接口协议:合作方数据源的数据格式协议。论文参考,图文信息。与开发站点数据库的通信采集JDBC2.0标准;与XML格式数据源通信,数据格式采用XML1.0标准。
2.3短信平台接口
此接口留待扩展,当用户选择接收手机短信时,有新的留言信息会有手机短信提示,可和现有的短信平台对接,实现图文的短信增值。
传输数据:留言发件人、留言标题、留言正文。
接口协议:与留言系统数据库的通信采集JDBC2.0标准;与短信平台接口数据格式符合短信平台的协议。
2.4与中小学教育信息系统(PSTIM)接口
2.4.1数据同步
数据同步部分主要功能是基于TCP协议建立socket连接的方式,将中小学教育信息系统中的年级、年级所学科目、年级所学科目版本、知识点、教学周等信息传递过来,并将此信息转化为图文栏目层次的数据关系,通过此关系可以对学习资料图文信息进行组织。在图文中PSTIM传递而来的数据将组成为图文中一个子系统进行管理。
1.接口结构图
图2PSTIM门户系统接口结构图
2.协议和规范:
TCP协议:从PSTIM中获取数据采用的协议。
JDBC:数据转入图文数据库中遵守的规范。
HTTP:接口程序与图文数据库通信采用的协议。
3.接口实现:
接口实现分为五个模块(类):中间表、socket通信模块、传输数据分析模块、数据结构转化模块、图文库操作模块。论文参考,图文信息。
1) 中间表:
图3 接口图文与中小学教育数据结构图
2) Socket通信模块:
采用成熟的基于TCP协议的socket通信的代码搭建。根据双方沟通和《教学管理系统与EPG等系统的接口协议.》文档,接口同步程序作为socket通信的客户端。论文参考,图文信息。根据配置的IP和PORT向服务端发送数据请求。论文参考,图文信息。服务端数据发生变化由系统外通知,数据通信请求由手动方式触发。
3) 传输数据分析模块:
传输数据分析类根据文档《教学管理系统与EPG等系统的接口协议》制定数据传输协议编写。
4) 数据结构转化模块:
数据结构转化完毕后在栏目表中层次结构为:中小学教育信息系统->年级->年级所学科目->年级所学科目版本->知识点->图文学习资料。转化完毕在图文中中小教学系统传递而来的数据作为一个图文中一个子系统进行管理。
数据同步完毕后在接口图文与中小学教育表中层次结构为年级->年级所学科目->年级所学科目版本->知识点。
5) 图文库操作模块:
该模块主要由操作栏目和操作接口图文与中小学教育两个表。功能分为:
a) 对这两个表进行插入、修改、更新操作。
b) 获得同步数据在图文中所属的rootid。
c) 删除栏目(删除其下所有子栏目和信息)。
3总结
数字电视图文信息服务系统为数字电视增值业务的发展提供了更为广阔的平台,设计适合信息服务平台各类信息模块联接的接口,是图文信息服务系统中的重中之重。本文所设计的方案,满足了各模块之间的信息交互,为数字电视增值业务的发展奠定了坚实的技术基础。
参考文献:
[1]邓晓燕.广播电视台图文信息频道制播系统的升级和改版初探[J]. 技术与市场,2009,(04).