Wzór szablony pracy inżynierskiej Informatyka PWSIP - Instytut ...

WYTYCZNE I ZALECENIA DO PRZYGOTOWANIA PRACDYPLOMOWYCH INSTYTUTU INFORMATYKI I AUTOMATYKIKIERUNKU INFORMATYKAOpracowanie:Beata RubinGrzegorz Rubin

Państwowa Wyższa Szkoła Informatykii Przedsiębiorczości w ŁomżyInstytut Informatyki i AutomatykiPRACA DYPLOMOWAINŻYNIERSKATytuł pracyAutor: Imię i nazwiskoNr Albumu: 111Promotor: dr inż. Imię i nazwiskoŁomża 20112

Państwowa Wyższa SzkołaInformatykii PrzedsiębiorczościInstytut Informatykii AutomatykiKarta dyplomowaStudia....................................stacjonarne/niestacjonarneStudia inżynierskieNr albumu studenta.....................Rok akademicki.......................Kierunek studiów: InformatykaSpecjalność:systemy oprogramowania………………………………………..…........................................................................................Imię i nazwisko studentaTEMAT PRACY DYPLOMOWEJ:...........................................................................................................................................................................................................................................................................................Zakres pracy:1. .........................................................................................................................................2. .........................................................................................................................................3. .........................................................................................................................................4. .................................................................................................................................................................................................................Imię i nazwisko promotora – podpis.........................................................................................Imię i nazwisko dyrektora Instytutu Informatyki- podpis..............................................Data wydania tematu pracydyplomowej- podpis promotora.................................................Regulaminowy termin złożenia pracydyplomowej.................................................Data złożenia pracy dyplomowej- potwierdzenie dziekanatu....................................Ocena promotora...........................................Podpis promotora...............................................Imię i nazwisko recenzenta...........................................Ocena recenzenta.................................................Podpis recenzenta3

SPIS TREŚCI1. Wstęp ............................................................................................................................. 52. Arytmetyka rozproszona ............................................................................................. 62.1. Symulacja układu programowalnego ................................................................. 73. Realizacja algorytmu cyfrowego filtrowania ............................................................ 94. ... .................................................................................................................................. 105. ... .................................................................................................................................. 126. Podsumowanie ............................................................................................................ 13Literatura ........................................................................................................................... 14Spis rysunków .................................................................................................................... 15Spis tabel ............................................................................................................................. 15Spis załączników ................................................................................................................ 154

1. WstępTytuł rozdziału głównego – czcionka: TimesNew Roman, 16 pkt, Bold; wyrównanie:obustronne; wcięcie specjalne: 0,76 cm;akapit odstępy: przed i po: 24 pt; interlinia:1,5 wiersza.W ostatnich latach można zaobserwować gwałtowny wzrost zastosowań algorytmówcyfrowego przetwarzania sygnałów. Spowodowane jest to zwiększeniem wydajnościprocesorów DSP (ang. Digital Signal Processing). Fakt ten pozwala na implementacjęcoraz to bardziej skomplikowanych algorytmów. Szczególną Określenie rolę w odgrywają obcym tu języku układy – skrótużywanego języka obcego; czcionka:programowalne typu FPGA i CPLD. Układy programowalne Times New pozwalają Roman, na 12 wielokrotne pkt; kursywa.programowanie i testowanie zanim ostateczna wersja zostanie wdrożona do produkcji.…Celem pracy jest implementacja algorytmów cyfrowego przetwarzania sygnałóww strukturach programowalnych z wykorzystaniem arytmetyki rozproszonej.…Praca podzielona jest na cztery rozdziały zasadnicze. W rozdziale drugimprzedstawiono arytmetykę rozproszoną w strukturach FPGA i CPLD. Rozdział trzecizostał w całości poświęcony …Akapit - czcionka: Times New Roman, 12 pkt;wyrównanie: obustronne; wcięcie specjalne:pierwszy wiersz 1 cm (stałe w całej pracy);akapity nie dłuższe niż pół strony; interlinia: 1,5wiersza (stałe w całej pracy).5

2. Arytmetyka rozproszonaArytmetyka rozproszona [2, 3] jest znana od ponad dwóch dekad i była intensywnieużywana do konstruowania urządzeń liczących, w czasach gdy nie było mikroprocesorów,a jedynie układy logiczne średniej skali integracji. Arytmetyka rozproszona to sprzętowarealizacja algorytmu obliczeniowego wykonującego mnożenie za pomocą wstępnieobliczonej tablicy i sumowanie wyników kolejnych mnożeń. Taki typ obliczeńjest podstawowym dla wielu funkcji z zakresu Cyfrowego Przetwarzania Sygnałów (CPS).Sama idea algorytmu jest bardzo prosta lecz Odwołania jej realizacja do wymaga literatury sporego - nakładuw nawiasach kwadratowychukładów logicznych [6].numery pozycji z bibliografii.…Obliczenia realizowane za pomocą AR możemy zapisać w postaci równania:y=kK∑= 1AkXk(1)gdzie: y – wynik, X k – k-ta zmienna, A k – stały współczynnik dla k-tej zmiennej,K – ilość zmiennych.Wzory matematyczne – 1 linia odstępuprzed i po wzorze, wzór wyśrodkowany,Równanie tego typu, w technice CPS opisuje np., filtr cyfrowy gdy A k tosymbole we wzorze Italic.współczynniki filtru, dyskretna lub szybka transformata Numeracja Fouriera wzorów gdy A– k to w wartości nawiasieOznaczenia do wzorów – wyrównanie:okrągłym kolejno zgodnieobustronne; bazowych wcięcia: z funkcji lewej sinus/cosinus. -1 cm, Wygodną i często stosowaną formą reprezentacjiz umieszczaniem w pracy, wyrównanie:specjalne: wysunięcie zmiennej X k1cm; jest postać interlinia: znormalizowana tak aby | X do k | prawej. < 1 w zapisie uzupełnień do 2-ch (1,5 wiersza; standardowa czcionkaakapitu (Times standard New dla Roman, stałoprzecinkowych 12 pkt), procesorów ).symbole w oznaczeniach wzorów Italic.X k można przedstawić w postaci równania:XkB − 1k 0+ ∑ xkb− b(2)b = 1= − x2gdzie: x k0 , x kb – zmienne binarne mogące przyjąć tylko jedną z wartości 0 lub 1,B – ilość bitów w słowie.6

….Podstawiając równanie (2) do równania (1) otrzymamy:…KB − 1⎡− b ⎤y = ∑ Ak ⎢ − xk 0+ ∑ xkb2 ⎥(3)k = 1 ⎣b = 1⎦Tak zapisane równanie pozwala na określenie prostego algorytmu jego wyliczenia.Należy zauważyć, że każde wyrażenie w kwadratowym nawiasie ma taki sam skończonyzestaw wartości, gdyż zmienne binarne x kb mimo, że należą do różnych słów przyjmująwartość 0 lub 1. Zestaw możliwych wartości to:• 0 - gdy wszystkie x kb są zerami (wartość S 0 =00..00 słowa o długości równej ilościzmiennych w równaniu),• A 1 - gdy x 1b =1 pozostałe są zerami (kolejna wartość S 1 =00..01 słowa),• A 2 - gdy x 2b =1 pozostałe są zerami (kolejna Wyliczenia, wartość S 2 =00..10 wypunktowanie słowa ), –• A 1 +A 2 - gdy x 1b i x 2b =1 pozostałe są zeramizastosowane( wartość S 3 =00..11znaki,słowaustawienie),w stosunku do lewej krawędzi,• itd., aż do A 1 +A 2 ...+ A K - gdy wszystkie x kb odstępy =1. muszą być identycznew całej pracy.Wystarczy wyliczyć wszystkie sumy współczynników (będzie ich 2 B ), wpisać jedo pamięci ROM pod adresami takimi jak odpowiadająca danej sumie kombinacja…2.1. Symulacja układu programowalnegoOdwołanie do wzoru – numer wzoruujęty w nawiasie okrągłym.Przetestowanie powstałej struktury możliwe jest Tytuł przy podrozdziału użyciu przebiegów – czcionka: czasowych. Times NewDo tego możemy wykorzystać wbudowane narzędzie Roman, symulacji 14 programu pkt, MAX+PLUSII.Bold; wyrównanie:obustronne; wcięcie specjalne: 1,02 cm;…akapit odstępy: przed i po: 12 pt; interlinia:Zawartość pamięci układu pojedynczej kaskady, 1,5 wiersza. które należy wyliczyć przedkompilacją układu przedstawiono w Tabeli 2.1.Odwołanie do tabeli – słowotabela pisane wielką literą.7

Tabela 2.1. Zawartość pamięci układu pojedynczej kaskadyKod wejściowy Zawartość pamięci Wyliczone wartościInput11 a0 a1 a2 a30 0 0 0 0 0 00 0 0 0 1 A 4 40h0 0 0 1 0 A 3 40h0 0 0 1 1 A 3 + A 4 80h0 0 1 0 0 A 2 40h0 0 1 0 1 A 2 + A 4Zasady numeracji80htabel – kolejno zgodnie0 0 1 1 0 A 2 + A 3 z umieszczaniem w 80h rozdziale.0 0 1 1 1 A 2 + A 3 + A 4 120h0 1 0 0 0 A 1Tytuł tabeli – nad40htabelą, wyśrodkowany,0 1 0 0 1 A 1 + A 4 standardowa czcionka 80h akapitu (Times New0 1 0 1 0 A 1 + A 3Roman, 12 pkt).80h0 1 0 1 1 A 1 + A 3 + A 4 120h0 1 1 0 0 A 1 + A 2 80h0 1 1 0 1 A 1 + A 2 + A 4 120h0 1 1 1 0 A 1 + A 2 + A 3 120h0 1 1 1 1 A 1 + A 2 + A 3 + A 4 160h1 0 0 0 0 0 01 0 0 0 1 - A 4 -40h1 0 0 1 0 - A 3 -40h1 0 0 1 1 - ( A 3 + A 4 ) -80h1 0 1 0 0 - A 2 -40h1 0 1 0 1 - ( A 2 + A 4 ) -80h1 0 1 1 0 - ( A 2 + A 3 ) -80h1 0 1 1 1 - ( A 2 + A 3 + A 4 ) -120h1 1 0 0 0 - A 1 -40h1 1 0 0 1 - ( A 1 + A 4 ) -80h1 1 0 1 0 - ( A 1 + A 3 ) -80h1 1 0 1 1 - ( A 1 + A 3 + A 4 ) -120h1 1 1 0 0 - ( A 1 + A 2 ) -80h1 1 1 0 1 - ( A 1 + A 2 + A 4 ) -120h1 1 1 1 0 - ( A 1 + A 2 + A 3 ) -120h1 1 1 1 1 - (A 1 + A 2 + A 3 + A 4 ) -160hŹródło: Opracowanie własne na podstawie: Xilinx "The Role of Distributed Arithmeticin FPGA-based Signal Processing", application note 1996.Źródło – czcionka: Times New Roman,12 pkt; kursywa; wyrównanie: obustronne.8

3. Realizacja algorytmu cyfrowego filtrowania…Do realizacji przykładu posłużymy się filtrem 2 rzędu postaci:Odwołanie do rysunku – skróty n)= a ⋅ x(n)+ a ⋅ x(n − 2) − b ⋅ y(n −1)rys.− bpisany⋅ y(nwielką2)literą.(0 012−…Schemat blokowy filtru IIR działającego z wykorzystaniem arytmetyki rozproszonejilustruje Rys. 3.1.in[11..0]12clk1wSRclk2ROM12x4clk1clk1clkSRcontrolunitSRclk1clk2clk3w122wclk3-1 add_sublatchALU1212out[11..0]12clk1wclk1SRSRRys. 3.1. Schemat blokowy filtruŹródło: Opracowanie własne.Zasady numeracji rysunków – kolejnozgodnie z umieszczaniem w rozdziale.Tytuł rysunku – skrót rys., pod rysunkiem,wyrównanie: wyśrodkowanie, standardowaczcionka akapitu (Times New Roman, 12 pkt).Rysunek – wyrównanie: wyśrodkowanie,należy zwracać uwagę na odpowiedniezakotwiczenie rysunku.Źródło – czcionka: Times New Roman,12 pkt; kursywa; wyrównanie:wyśrodkowanie.9

4. ...Listing 4.1.Kod programu sortującego całą tablicę po wierszach i kolumnach przedstawiavoid sortuj2 (Tablica2 t){int tym[M*N],i,j,k;for (i=0;i

wyj

5. ...12

6. PodsumowanieCelem pracy było ...…Przeprowadzona w pracy analiza, będąca próbą empirycznej weryfikacjizastosowania arytmetyki rozproszonej do realizacji…W badaniach zastosowano nowe podejście do …Znaczący wpływ na szybkość pracy wykorzystanych układów programowalnychuzyskano za pomocą…....13

LiteraturaPozycje w literaturze – wyrównanie: obustronne;wcięcia: z lewej -0,5cm, specjalne: wysunięcie0,63 cm; interlinia: 1,5 wiersza; standardowaczcionka akapitu (Times New Roman, 12 pkt).1. T. Łuba, K. Jasiński, B. Zbierzchowski, Specjalizowane układy cyfrowew strukturach PLD i FPG, Wydawnictwo WKŁ, Warszawa 1997.2. S. A. White, Applications of Distributed Arithmetic to Digital Signal Procesing:A Tutorial Review, „IEEE ASSP Magazine”, July 1989, pp. 4-19.3. Xilinx, The Role of Distributed Arithmetic in FPGA-based Signal Processing,application note 1996.4. M. Omieljanowicz, A. A. Piotrowski, Procesor potokowy banku cyfrowych filtrówna bazie arytmetyki rozproszonej, IV Krajowa Konferencja KOWBAN '97,16 -18 październik 1997,Wrocław WNT '97, s. 341-346.5. L. Mintzer, Large FFT’s in Single FPGA, proceedings ICSPAT’98.6. Altera Corporation. http://www.altera.com, stan z dnia 12.02.2011.7. …Wzory odwołań do literatury -- książki:I. Nazwisko, Tytuł, Wydawca, Miejsce i rokwydania.- opracowania w publikacjach zwartych:I. Nazwisko, Tytuł opracowania, [w:] Tytułksiążki, I. Nazwisko (red.), Wydawca, Miejscei rok wydania.- artykuły w czasopismach:I. Nazwisko, Tytuł, „Tytuł Czasopisma”, rok,numer.- strony internetowe:I. Nazwisko (jeśli autor nie jest znany podajemynazwę organizacji prowadzącej serwis). Witrynainternetowa. http://...., stan z dnia (data odczytu).14

Spis rysunkówRys. 3.1.…Schemat blokowy filtru….....……...…..……………………………….…9Spis tabelTabela 2.1. Zawartość pamięci układu pojedynczej kaskady….....………...……….… 8…Spis załącznikówZałącznik 1. Wykaz dostępnych układów programowalnych firmy XILINX (stanna 1 lutego 2011 roku)Załącznik 2. Kody źródłowe funkcji implementowanych w struktury programowalne…15

…………………………………………………………………imię nazwisko studentaOŚWIADCZENIEŚwiadomy/-a odpowiedzialności oświadczam, że przedkładana praca dyplomowalicencjacka,/ inżynierska/ magisterska przygotowana w ramach studiów odbywanych w InstytucieInformatyki i Automatyki Państwowej Wyższej Szkoły Informatyki i Przedsiębiorczości w Łomży otytule:………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………..została napisana przeze mnie samodzielnie, w ramach toku studiów w PWSIiPw Łomży.Jednocześnie oświadczam, że ww. praca nie narusza praw autorskich w rozumieniuustawy z dnia 4 lutego 1994 r. o prawie autorskim i prawach pokrewnych (tekst jednolity Dz. U.z 2006 roku, Nr 90, poz. 631) oraz dóbr osobistych chronionych przepisami obowiązującegoprawa.Niniejsza praca dyplomowa nie była wcześniej podstawową żadnej innej urzędowejprocedury związanej z nadawaniem dyplomów wyższej uczelni lub tytułów zawodowych.Oświadczam, że znana mi jest treść art. 15a ustawy o prawie autorskim i prawachpokrewnych, zgodnie z którym Państwowej Wyższej Szkole Informatyki i Przedsiębiorczości wŁomży przysługuje prawo pierwszeństwa w opublikowaniu pracy dyplomowej w ciągu 6 miesięcyod jej obrony.Zezwalam Państwowej Wyższej Szkole Informatyki i Przedsiębiorczości w Łomży na:• nieodpłatne opublikowanie przedmiotowej pracy dyplomowejz jednoczesnym wskazaniem promotora w miejscu publikacji w terminie6 miesięcy od daty obrony• nieodpłatne i bezterminowe korzystanie z przedmiotowej pracy dyplomowej w zakresieudostępniania do przeglądów, wystaw i katalogów.Jednocześnie oświadczam, że załączona na nośniku elektronicznym treść pracydyplomowej jest zgodna z tekstem drukowanym.Łomża, dnia ………………..……………………………………………..podpis studenta16