Национальной академии наук республики казахстан
жүктеу/скачать 9,42 Mb. Pdf көрінісі
|
4. Conclusion In this paper we submit a brief introduction to the problem of time nonlocality both of mass and heat transfer and aggregation processes. In essence, here we give only formulation of the problem and then try to show that the relaxation kernels approach may be advantageous for deriving governing evolution equations with accounting of hierarchy of relaxation times. Now it has become evident that transfer equations based on the Fourier and Fick laws don’t give an adequate description of high rate or nano-scale technological processes. As for aggregation processes, an importance of accounting relaxation phenomena is obvious. In this paper we didn’t submit results of our numerical experiments because these results were dependent on the form of a static part of coagulation kernels j i, η , but discussion in this problem was not our goal here. Some results of these experiments can be found in our works [10-12, 13]. The approach of relaxation transfer kernels can be tested for modification of the Becker-Dцring aggregation-fragmentation equation too [14, 15]. It may be interesting also to consider the problems of the gelation behaviour and other dynamical phenomena in the systems described by new evolution equations [16-18]. In our opinion, the relaxation kernels approach may be considered as the unified method for creating engineering models of transfer and aggregation processes [19, 20]. We think, this problem merits closer inspection of investigators. REFERENCES [1] Rudyak, V.Yu., Statisticheskaya teoriya dissipativnykh protsessov v gazakh i zhidkostyakh (Statistical Theory of Dissipative Processes in Gases and Liquids), Novosibirsk: Nauka, 1987, p. 272. [2] Jou, D., Casas-Vazquez, J., and Criado-Sancho, M., Thermodynamics of Fluids under Flow, Berlin: Springer, 2001, p. 231. [3] Kim, L.A. and Brener, A.M., On the Time Nonlocality in the Heat- and Mass-Transfer Equations for High-Rate Processes, Theor. Found. Chem. Eng., 1996, vol. 30, pp. 233–235 [4] Kim, L.A. and Brener, A.M., Nonlocal Equations of Heat and Mass Transfer with Allowance for Cross Effects, Theor. Found. Chem. Eng., 1998, vol. 32, no. 3, pp. 213–215 [5] Kim, L., Brener, A.M., and Berdalieva, G.A., The Consideration of Cross Effects in Non-Local Equations of Heat and Mass Transfer, Proc. 1st European Congress on Chemical Engineering, Florence, Italy, May 4–7, 1997, vol. 3, pp. 1809–1813. [6] Brener, A.M., Muratov, A.S., and Tashimov, L., Non-Linear Model of Time Dependent Relaxation Cores for the Systems with Cross Transfer Effects, Proc. VIII Int. Conf. on Advanced Computational Methods in Heat Transfer, Lisbon, Portugal, March 24–26, 2004, pp. 321–332. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 86 [7] Brener, A.M., Serimbetov, M.A., and Musabekova, L.M., Non-Local Equations for Concentration Waves in Reacting Diffusion Systems, Proc. XII Int. Conf. on Computational Methods and Experimental Measurements, Malta, June 20–22, 2005, pp. 93–103. [8] A.M. Brener. Nonlocal Equations of the Heat and Mass Transfer in Technological Processes Theoretical Foundations of Chemical Engineering, 2006, Vol.40, No. 6, pp. 564–572. [9] J.A.D. Wattis. An introduction to mathematical models of coagulation-fragmentation processe: A discrete deterministic mean-field approach. Physica D 222 (2006), 1-20. [10] Brener A., Balabekov B., Kaugaeva A. Non-local model of aggregation in uniform polydisparsed systems. Chem. Eng. Transactions, 2009, 17, 783-788. [11] Brener A., Balabekov B.Ch., Golubev V.G., Bekaulova A.A. Modeling of aggregation processes in physico-chemical systems. Proc. of the 23 rd Europ. Symp. on Appl. Thermodyn., Cannes, May 29-June1, 2008, 123-126. [12] Brener A., Makhatova A., Yakubova R. Modeling of aggregation processes in multiphase chemical reactors. Proc.of 11 th Int. Conf. on Multiphase Flow in Ind. Plants, Palermo, 2008, 611-618. [13] Brener A.M. Nonlocal model of aggregation in polydispersed systems. Theor. Found. Chem. Eng. 2011. V. 45. № 3. P. 349. [14] Boehm A.B., Poor C., Grant S.B. Particle coagulation and the memory of initial conditions. J. Phys. A 31. 1988. 9241. [15] Meakin P. Fractal aggregates. Advances in Colloid and Interface science.1987.V.28.P. 249. [16] Vepa R. Dynamics of smart structures. John Wiley & Sons, 2010. [17] Meakin P. Fractal aggregates. Advances in Colloid and Interface science.1987.V.28.P. 249. [18] F. Family, Daoud M., Herrmann H.J., Stanley H.E. Scaling and Disordered Systems. World Scientific, 2002. [19] Leyvraz F. The “active perimeter” in cluster growth models: a rigorous bound. J. Phys. A.: Math. Gen. 1985. V. 18, P. 941. [20] Leyvraz F. Scaling theory and exactly solved models in the kinetics of irreversible aggregation. Phys. Reports. 2003. V. 383. P. 95. ТАСЫМАЛДАУ ЖƏНЕ АГРЕГАЦИЯЛАУ ПРОЦЕСТЕРІНІҢ МАТЕМАТИКАЛЫҚ МОДЕЛІНДЕ РЕЛАКСАЦИЯЛЫҚ ЯДРОЛАРЫНЫҢ ƏДІСІ А.С. Муратов, А.М. Бренер, Л. Ташимов Оңтүстік Қазақстан мемлекеттік университеті, Шымкент, Қазақстан Түйін сөздер: масса жəне жылу тасымалдау, релаксация уақыттары, релаксациялық ядролар, қиылысу тиімділіктері, агрегация. Аннотация. Мақалада жоғары жылдамдықты жəне нано-масштабты технологиялық процестердің интенсивтілігін релаксациялық уақыт иерархиясының əсерін бөлектеп біліп шығуға жаңа мүмкіндіктерді ашатын, релаксациялық ядролар тасымалдау əдісінің көмегімен жылу жəне масса тасымалдауды жəне агрегациялық процестерді сипаттау үшін математикалық моделдерін жалпылай талдау берілген. Поступила 16.05.2016 г. ISSN 2224–5227 № 3. 2016 87 REPORTS OF THE NATIONAL ACADEMY OF SCIENCES OF THE REPUBLIC OF KAZAKHSTAN ISSN 2224-5227 Volume 3, Number 307 (2016), 87 – 92 UDC 004.056.55 INTRODUCTION TO XILINX WEBPACK ISE AUTOMATIC PROJECT SYSTEM, MAKING SIMPLE PRINCIPLE OF AND3 A.O. Zhyenbek 1 , B.K. Kudaibergenova 2 , А.Б Сейтен 1 1 L.N.Gumilyov Eurasian National University, Astana; 2 S.Seifullin Kazakh AgroTechnical University, Astana 1 arai_nur_nao@mail.ru, 2 bakit91_91@mail.ru, 1 seiten.1992@mail.ru Key words: FPGA, scheme, AND3, logic elements, digital device. Abstract. Thus research is about introducing XILINX WEBPACK ISE automatic system, and making simple element of AND3. Nowadays programmable programmable logic devices. PLD have become interesting and fastest growing microelectronic devices. Since last decade this devices have improved its charachteristics thanks to market growth. FPGAs contain an array of programmable logic blocks, and a hierarchy of reconfigurable interconnects that allow the blocks to be "wired together", like many logic gates that can be inter-wired in different configurations. Logic blocks can be configured to perform complexcombinational functions, or merely simple logic gates like AND and XOR. In most FPGAs, logic blocks also include memory elements, which may be simple flip- flops or more complete blocks of memory. Some FPGAs have analog features in addition to digital functions. The most common analog feature is programmable slew rate on each output pin, allowing the engineer to set low rates on lightly loaded pins that would otherwise ring or couple unacceptably, and to set higher rates on heavily loaded pins on high-speed channels that would otherwise run too slowly. УДК 004.056.55 XILINX WEBPACK ISE автоматтандырылған жобалау жүйесімен танысу, қарапайым логикалық AND3 элементін жасау А.О. Жиенбек 1 , Б.Қ. Құдайбергенова 2 , А.Б Сейтен 1 1 Л.Н.Гумилев атындағы Еуразия Ұлттық Университеті, Астана, 2 С.Сейфуллин атындағы Қазақ Агротехникалық Университеті, Астана Тірек сөздер: БЛИС, сұлба, AND3, логикалық элемент, цифрлық құрылғы. Аннотация. Бұл жұмыста теміржол байланысы талқыланған. пойыздар қозғалысының қауіпсіздігі, өткізу жəне ақы төлеу сызығының қабілеттілігін жоғарылатады. Осы тапсырмалардың əрқайсысын шешуге арналған өз байланысы бар. Бағдарламаланатын логикалық интегралдық сұлбалар (БЛИС) қазіргі заманда өте қызық жəне заманауи сандық микроэлектрониканың қарқынды дамып келе жатырған бағыты болып табылады. Соңғы онжылдықта осы құрылғылардың нарықта өсуі жəне олардың сипаттамаларының айтарлықтай жақсаруы байқалады. Осы саланың болашаққа деген болжамы өте оптимистті көрінеді [1-5]. БЛИС пайда болуымен сандық микросұлбаларды жобалау тек жүздеген жəне ондаған мың кристаллдар шығаратын ірі өнеркəсіптердің ісі болып шектелмейтін болды. Бірегей сандық құралғылар топтамасын шығару жəне жобалауды өндірістік кəсіпорындардың жобалық – конструкторлық бөлімшелерінде, зерттеу жəне оқу зертханаларында жəне тіптен үй жағыдайында да жүзеге асыруға болады. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 88 Xilinx фирмасы, БЛИС əлемдік өндірушісі болып жасаушыларға əр түрлі технологиялық өндіріспен кристаллдардың кең спектрін ұсынады, олыр: интеграция деңгейімен, архитектурамен, тез əрекет етуімен, қуатты жəне кернеуді қолдануына, əр түрлі корпуста жəне бірнеше нұсқада жасалған, өндірістік əскери жəне радиационды берік болып бөлінеді. Xilinx фирмасы шығаратын кристаллдар «қатты логика» салыстырғанда БЛИС артықшылықтарын толықтай жүзеге асырады [6-11]: • Тез əрекет ету; • Жүйе ішінде қайта бағдарламалау мүміндігі; • Сандық құрылғыны бір кристаллда орналастыруға мүмкіндік беретін сол арқылы жолды белгілеуге жəне баспа платаларының өндірісіне уақытты жəне шығынды азайтатын интеграцияның жоғары деңгейі; • Қайта өңдеу циклының уақытын жəне құрылғы өндірісін азайту; • Құрылғыны жобалау кезінде пайда болатын қателерді жоюға мүмкіндік беретін АЖЖ қуатты инструментінің болуы; • Салыстырмалы түрде аз баға. Алғы технологиялар өндірісін қолдануға негізделген БЛИС кең спектрінен басқа Xilinx фирмасы жобаларды жасауға жəне кристаллдар конфигурациясына заманауи бағдарламалық қамтамасыздандыру жүргізеді. 2002 жылдың басында ISE™ (Integrated Synthesis Environment) автоматтандырылған жобалаудың жаңа кезеңіне толықтай көшу аяқталды. ISE бағдарламалық құралын қолдану өңдеу уақытын азайтады жəне нəтижелердің тиімділік деңгейін жобалаудың дамыған тəсілін қолдану есебінен, синтез алгоритмінен, кристаллда жобаны апару жəне орналастыру уақытын үнемдейді [12-17]. AND3 логикалық элементін құру үшін бас мəзірдегі Project бөлімінен New Source таңдаймыз. New Source Wizard (1-Сурет) терезесі ашылады. Терезенің сол бөлігінде VHDL Module таңдаймыз, ал файл атауы жолағында File name AND_3 көрсетеміз . Location жолағын өзгеріссіз қалдыруға болады. Next пернесін басамыз. 1-Сурет New Source Wizard терезесі 1. Define Module (2-Сурет) терезесі ашылады. Бұл терезеде кіріс/шығыс деректері беріледі. Entity name жəне Architecture name терезелерін өзгеріссіз қалдырамыз. Port name бағанында бірінші жолақта кіріс a,b,c порттарын ал екінші Direction бағанында оларға қарсы басып, in таңдаймыз. Екінші жолақта Port name бағанында y шығыс портын таңдаймыз,ал Direction бағанында out таңдаймыз. Next пернесін басамыз. ISSN 2224–5227 № 3. 2016 89 AND_3 логикалық элементі туралы есеп көрсетілетін Summary терезесі ашылады: жобаға қосылу, элементті сақтау папкасы, тапсырма түрі, сипаттамасы, атауы, кіріс/шығыс деректері [18- 20]. Finish пернесін басамыз. Логикалық элемент сəтті жасалды. 2-Сурет Define Module терезесі 3-Сурет Summary терезесі 2. Редактордың жұмыс терезесінде біздің логикалық элементтің AND_3 (4-Сурет) VHDL- сипаттамасы көрсетілген. Біріншіден VHDL-сипаттама, жолақтарға бөлінген, бұл жағдайда біздің сипаттамамыз 42 жолдан тұрады. Қате кеткен жағдайда оның қай жолда орналасқанын көрсету кезінде қолайлы. Əріп түсінің де мəні бар: • Жасыл түспен түсіндірмелер белгіленеді (түсіндірмелер VHDL тілінде екі қос дефиспен басталады «--» жəне жолдың соңына дейін жалғасады); • Қызыл жəне көк түспен VHDL тілінде жəне Xilinx элементтері кітапханасында кейінге сақталған құрылымдар белгіленеді (бұл операторлар, деректер түрлері, логикалық элементтер болуы мүмкін); • Қара түспен қарапайым жазбалар белгіленеді. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 90 Оперативті басқару панелінен (Сохранить все) пернесін басамыз. 4-Сурет AND_3 логикалық элементінің VHDL-сипаттамасы 3. Нысанды сақтағаннан кейін үрдістер терезесіне көшеміз. Synthesize – XST қосымша парағаны басамыз . Пайда болған тізімнен Check Syntax таңдаймыз, осылайша өзіміздің VHDL- сипаттамасын қате болып болмауына тексереміз. Сəтті аяқталған жағдайда жолақта жасыл қанат белгісі (галочка) бар белгі пайда болады (5-Сурет). 5-Сурет Check Syntax операциясы орындалған терезе Сонымен қатар біз AND_3 нысанының құрылымдық сұлбасын көре аламыз, сол Synthesize – XST қосымша парағынан View RTL Schematic таңдау арқылы. Set RTL/Tech Viewer Startup Mode терезесі пайда болады (6-Сурет). Осы терезеден Start with a schematic of the top-level block таңдаймыз жəне OK басамыз. ISSN 2224–5227 № 3. 2016 91 Осылайша AND_3 нысанының сұлбасын алдық. Оның үстінен екі рет басып құрылымдық сұлбасын аламыз (7-Сурет). 6-Сурет Set RTL/Tech Viewer Startup Mode терезесі 7-Сурет AND_3 нысанының құрылымдық сұлбасы Сонымен, AND_3 логикалық элементі сəтті орындалды. ƏДЕБИЕТ [1] Бибило П.Н. Основы языка VHDL. Изд. 3-е доп. – М.: Издательство ЛКИ, 2007. – 328 с. [2] Зотов В.Ю. Проектирование встраиваемых микропроцессорных систем на основе ПЛИС фирмы XILINX ® . – М.: Горячая линия-Телеком, 2006. – 520 с. [3] Зотов В.Ю. Проектирование цифровых устройств на основе ПЛИС фирмы XILINX в САПР WebPACK ISE. – М.: Горячая линия-Телеком, 2003. – 624с. [4] Армстронг Дж.Р. Моделирование цифровых систем на языке VHDL/ Пер. с англ. М.: Мир, 1992. 175 с. [5] В.В. Соловьев — Основы языка проектирования цифровой аппаратуры Verilog. 2014 [6] Грушвицкий Р.И., Мурсаев А.Х., Угрюмов Е.П. Проектирование систем на микросхемах программируемой логики.-СПб.: БХВ-Петербург, 2002.-608 с. [7] Бродин В.Б., Калинин А.В. Системы на микроконтроллерах и БИС программируемой логики.-М.: Издательство ЭКОМ, 2002.- 400 с. [8] Угрюмов Е.П. Цифровая схемотехника.- СПб.: БХВ-Петербург,2001.-528 с. Доклады Национальной академии наук Республики Казахстан 92 [9] Сапожников В.В., Кононов В.А. Электрическая централизация стрелок и светофоров. Россия, 2002. [10] Суворова Е.А., Шейнин Ю.Е. Проектирование цифровых систем на VHDL.- СПб.: БХВ-Петербург,2003.-576 с. [11] Стешенко В.Б. ПЛИС фирмы “ALTERA”: элементая база, система проектирования и языки описания аппаратуры.- М.: Издательский дом, ДОДЕКА - XXI ,- 2002.- 576 с. [12] Микропроцессорные системы. Учебное пособие для вузов. Под ред. Пузанкова Д.В.-СПб.: Политехника, 2002.- 935 с. [13] Антонов А.П. Язык описания цифровых устройств. ALTERA HDL. Практический курс.-М.: ИП Радио Софт, 2002.- 224. [14] Сергиенко А.М. VHDL для проектирования вычислительных устройств. К.: ЧП Корнейчук, ООО ТИД ДС , 2003.-208 с. [15] Бибило П.Н. Основы VHDL языка. Изд. Соломон-Р ,- М.: 2000.-200 с. [16] Муренко Л.Л. и др. Программаторы запоминающих и логических интегральных микросхем/ Л.Л. Муренко, В.Н. Чурков, Ю.Ф. Широков – М.:Энергоатомиздат, 1988.- 128 с [17] Соловьев В.В., Булатова И.Р. Архитектуры сложных программируемых логиче-ских интегральных схем // Зарубежная радиоэлектроника. 2000 [18] Соловьев В.В., Булатова И.Р. Стандартные программируемые логические устройства // Зарубежная радиоэлектроника. 2000 [19] Solovjev V., Chyzy M. Models of thefinite state machines // Proc. of the Sixth Int. Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR 2000), 28-31 August 2000. Miedzyzdroje. Poland. Vol. 2 [20] Соловьев В.В. Проектирование цифровых систем на основе программируемых логических интегральных схем. М.: Горячая линия - Телеком, 2001. 636 с. REFERENCES [1] Bibilo P.N. Osnovy yazyka VHDL. Izd. 3-e dop. – M.: Izdatelstvo LKI, 2007. – 328 s. [2] Zotov V.Yu. Proektirovanie vstraivaemyx mikroprocessornyx sistem na osnove PLIS firmy XILINX® . – M.: Goryachaya liniya-Telekom, 2006. – 520 s. [3] Zotov V.Yu. Proektirovanie cifrovyx ustrojstv na osnove PLIS firmy XILINX v SAPR WebPACK ISE. – M.: Goryachaya liniya-Telekom, 2003. – 624s. [4] Armstrong Dzh.R. Modelirovanie cifrovyx sistem na yazyke VHDL/ Per. s angl. M.: Mir, 1992. 175 s. [5] V.V. Solovev — Osnovy yazyka proektirovaniya cifrovoj apparatury Verilog. 2014 [6] Grushvickij R.I., Mursaev A.X., Ugryumov E.P. Proektirovanie sistem na mikrosxemax programmiruemoj logiki.- SPb.: BXV-Peterburg, 2002.-608 s. [7] Brodin V.B., Kalinin A.V. Sistemy na mikrokontrollerax i BIS programmiruemoj logiki.-M.: Izdatelstvo EKOM, 2002.- 400 s. [8] Ugryumov E.P. Cifrovaya sxemotexnika.- SPb.: BXV-Peterburg,2001.-528 s. [9] Sapozhnikov V.V., Kononov V.A. Elektricheskaya centralizaciya strelok i svetoforov. Rossiya, 2002. [10] Suvorova E.A., Shejnin Yu.E. Proektirovanie cifrovyx sistem na VHDL.- SPb.: BXV-Peterburg,2003.-576 s. [11] Steshenko V.B. PLIS firmy “ALTERA”: elementaya baza, sistema proektirovaniya i yazyki opisaniya apparatury.- M.: Izdatelskij dom, DODEKA - XXI ,- 2002.- 576 s. [12] Mikroprocessornye sistemy. Uchebnoe posobie dlya vuzov. Pod red. Puzankova D.V.-SPb.: Politexnika, 2002.- 935 s. [13] Antonov A.P. Yazyk opisaniya cifrovyx ustrojstv. ALTERA HDL. Prakticheskij kurs.-M.: IP Radio Soft, 2002.- 224. [14] Sergienko A.M. VHDL dlya proektirovaniya vychislitelnyx ustrojstv. K.: ChP Kornejchuk, OOO TID DS, 2003.208 s. [15] Bibilo P.N. Osnovy VHDL yazyka. Izd. Solomon-R ,- M.: 2000.-200 s. [16] Murenko L.L. i dr. Programmatory zapominayushhix i logicheskix integralnyx mikrosxem/ L.L. Murenko, V.N. Churkov, Yu.F. Shirokov – M.:Energoatomizdat, 1988.- 128 s [17] Solovev V.V., Bulatova I.R. Arxitektury slozhnyx programmiruemyx logiche-skix integralnyx sxem // Zarubezhnaya radioelektronika. 2000 [18] Solovev V.V., Bulatova I.R. Standartnye programmiruemye logicheskie ustrojstva // Zarubezhnaya radioelektronika. 2000 [19] Solovjev V., Chyzy M. Models of thefinite state machines // Proc. of the Sixth Int. Conf. on Methods and Models in Automation and Robotics (MMAR 2000), 28-31 August 2000. Miedzyzdroje. Poland. Vol. 2 [20] Solovev V.V. Proektirovanie cifrovyx sistem na osnove programmiruemyx logicheskix integralnyx sxem. M.: Goryachaya liniya - Telekom, 2001. 636 s. ОЗНАКОМЛЕНИЕ С АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ ПРОЕКТНОЙ СИСТЕМОЙ XILINX WEBPACK ISE, СОЗДАНИЕ ПРОСТОГО ЛОГИЧЕСКОГО ЭЛЕМЕНТА AND3 А.О. Жиенбек 1 , Б.Қ. Құдайбергенова 2 , А.Б. Сейтен 1 1 Евразийский национальный университет имени Л.Н. Гумилева, Астана, 2 Казахский Агротехнический Университет имени Сакена Сейфуллина, Астана Ключевые слова: ПЛИС, схема, AND3, логический элемент, цифровое устройство. Аннотация. Программи́руемая логи́ческая интегра́льная схе́ма электронный компонент, используемый для создания цифровых интегральных схем. В отличие от обычных цифровых микросхем, логика работы ПЛИС не определяется при изготовлении, а задаётся посредством программирования (проектирования). Для программирования используютсяпрограмматор и IDE (отладочная среда), позволяющие задать желаемую структуру цифрового устройства в виде принципиальной электрической схемы или программы на специальных языках описания аппаратуры: Verilog, VHDL, AHDL. Поступила 16.05.2016г. |