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나나 형
5 years ago
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1 상세설계 (Detail Design) 상세설계 (Detail Design) 시작품 (Prototyping)

2 학습목표 상세설계기법을이해한다. 제조, 조립, 환경을위한설계를이해한다. 시작품 (Prototype) 의종류를구분하고목적에따라알맞은시작품을선정할수있다. 2

3 제품개발과정 문제정의 ( 요구사항정의 ) 기능구조수립 개념전개및평가 기능및물리적구조수립 아이디어창출및평가 시스템 - 레벨설계 상세설계 검증및개선 시작품제작 제품 3

4 상세설계 상세설계는도면및그에대한설명서로제시 각부분의구성요소를도면으로표시 상세도면은치수, 사용할재료및제작방법이명확이제시되어야함 구성요소의입출력, 해당기능을수행할수있게하는알고리즘등이필요하면추가로명시하여야함. 상세설계도면및설명서로다른사람이재현할수있어야함. ( 예 : 회로도및상세설계설명서 ) 조립도면 각부품들이어떻게조립, 연결되는지보여줌각부품은번호로구분, 번호는부품의리스트에표시 ( 예 : 회로도의레이아웃 ) 4

5 상세설계예 Modem Analysis Tool (MAT) 개념도 사용자인터페이스, Host 와통신 송신신호저장 신호전달및 제어, 비실시간 속도완충 테스트신호발생 TxMain TxFrontEnd Memory Cont. I/F Controller Pr ocessor RxMain Memory Controller RxFrontEnd Cont. I/F 테스트할모뎀 Host (PC) 수신신호저장 5

6 상세설계예 MAT 의구성요소의구체화 구성요소 Host MAT controller TxMain RxMain TxFrontEnd RxFrontEnd 기능 전송할신호를만들거나수신한신호를분석하는 PC 로서 MAT 전용 software가탑재된다. 마이크로프로세서로 MAT main board에장착되어 Host와 MAT 와의신호를 Ethernet port 를통하여주고받으며 host의명령에따라서 MAT를제어한다. 본체에있는메인보드내의 host mat modem 의신호흐름을담당한다. 본체에있는메인보드내의 host mat modem 의신호흐름을담당한다. 테스트할모뎀에연결되어 TxMain으로부터받은신호를모뎀에전달하는역할을한다. 테스트할모뎀에연결되어모뎀으로부터받은신호를 RxMain 으로전달하는역할을한다. 6

7 상세설계예 MAT 하드웨어사양의구체화 항목 외부전원 내부전원 설명 volt 5V(1A), 3.3V(95W) 2 x 512Mbyte 메모리크기 송신: 512Mbyte 수신 : 512Mbyte 신호채널호스트와 MAT와연결 MAT와테스트모뎀과연결데이터전송률클럭 송신다 : 2 channel (16bit/channel) 수신단 : 2 channel (16bit/channel) Ethernet - 16bit (LVTTL)/channel - 설정가능한트리거 1 40 Mbps 40MHz 내부클럭 7

8 상세설계예 사양에알맞은부품선택 비용과기능을함께고려 각부품에대한 datasheet 참고 예 ) 마이크로프로세서가운데에더넷통신지원 MPC860 수정가능한제어기 FPGA 40 MHz 속도에서데이터입출력가능한메모리 SDRAM 1m 이상의거리에서고속데이터전송 LVDS 라인이용 8

9 상세설계예 블록의상세화 Main Host Ethernet (to/from host) MPC860 TxMain Data, Addr, and Control RxMain Data, Addr, and Control Tx FPGA Rx FPGA Data, Addr, and Control SDRAM module0 (DIMM 512M byte) Line Driver (LVDS) Line Driver (LVDS) SDRAM module1 (DIMM 512M byte) Connector Panel To/From connector (panel) To/From connector (panel) Tx_Connector Rx_Connector TxFrontEnd RxFrontEnd Flat Cable MAT Tx Con nnector Line Dr iver TxFrontEnd FPGA Buffe er Target Tx Co onnector MAT Rx Con nnector Line Dr iver RxFrontEnd FPGA Buffe er Target Rx Co onnector 9

10 상세설계예 하위블록의상세화 각하위블록에대한입출력신호를정의정의된입출력을내보내기위한알고리즘정의 TxMain Line Driver (1 X DS90LV028A) LVDS (2 X DS90CR217) CLK FF AF FE AE CLK TxDATA (31:0) OP TxValid Mat Controller MPC860 BD (31:0) BA(7:0) /BWR /BOE /BTA /CS[3] TxFPGA SD_CLK_FB SD_CLK CKE /S[3:0] /RAS /CAS /WE DQM(7:0) BA(1:0) A (12:0) DQ (63:0) CLK SD (M DRAM Module MT18LSDT6472G-10 e 0 0E) Open the pins (WP, SCL, SA0-SA2, REGE, SDA) of SDRAM 10

11 상세설계예 각블록의입출력상세화 예 ) MPC860/TxFPGA 사이의입출력 Signal Name Type Description BD[31:0] I/O 32 bit data bus BA[31:24] I 8 bit address bus /CS[4:3] I Chip select (/CS[3]: TxMain chip select, /CS[4]: RxMain chip select) /BWR I Write enable (Read & /Write ) /BOE I Output enable /BTA O Transfer Acknowledgement 11

12 상세설계예 TxFPGA 회로도 OR CAD 툴이용, 단순회로는 VISIO 이용가능 12

13 상세설계예 레이아웃 13

14 재료청구서 각구성요소에필요한재료목록을제공 재료목록에필요한정보 목록번호 : 조립도면에서부품번호와같이사용 부품번호 : 부품을규정하는숫자로서구매, 제조, 조립과정에서사용 ( 회사의색인번호 불필요할경우생략가능 ) 조립에필요한개수 부품에대한품명및설명 ( 소재및사양등 ) 부품의공급처 부품의개당단가 14

15 재료청구서작성예 재료청구서 ( 부품리스트 ) 목록 부품번호 제조회사 설명 수량 단가 번호 1 XCV200E- XILINX FPGA (306 ) 1 7PG240 2 XC18V02- PC44 XILINX ISP Configuration PROM (2bytes) 1 3 DS90LV027A NATIONAL Dual LVDS Driver 1 15

16 X 를위한설계 제조를위한설계 조립을위한설계 환경을위한설계 16

17 제조비용 Manufacturing Cost Components Assembly Overhead Standard Custom Labor Equipment and Tooling Support Indirect Allocation Raw Material Processing Tooling 17

18 제조를위한설계 제조를위한설계 (DFM: Design for Manufacturing) 생산비용의최소화를기준으로한설계 제품의질적수준을최고로유지하면서시장출하시간을최소화 재료선정, 생산공정, 조각부품의발생, 가공비용산정 DFM 관련소프트웨어또는용역회사이용가능 부품비용계산및비용정보제공 실시간정보제공으로빠른결정을내릴수있도록함 부품공급자와의교섭을통해공급비용이발생되지않도록함. 경쟁사의설계와비교를통해시장성과목표가를결정해줌 18

19 조립을위한설계 조립을위한설계 (DFA: Design for Assembly) 조립을해야하는부분수를줄임 조작하는부분을최대한쉽게 삽입부분을최대한다루기쉽게 DFA 의장점 노동비용감소 그밖의간접비용감소 19

20 환경을위한설계 환경을위한설계 (Design for Environment) 각국의환경규제법을위반하지않도록설계 제품이수명을다하였을대해체과정이용이하도록고려 이와관련된비용이득효과를산정하여환경적영향평가 제품을설계할때초기개념설계단계에서결정을내리는판단조건을제공 20

21 시작품 (Prototype) 시작품예 소니알파 100 기지국모뎀 시작품소개 21

22 시작품 [Prototype] 시작품예 ( 모뎀분석기 ) 22

23 시작품 [Prototype] 시작품예 ( 모뎀분석기 ) Host Target AFE Main 23

24 시작품의용도 이해성능또는구현가능성에대한질문해답개념모형에대한검증 소비자와의대화 소비자 / 전문가로부터데모기능과모양을보여주는 3D 모형통합 부시스템을시스템으로통합 alpha 또는 beta 테스트모형마일스톤개발팀의스케줄을맞추기위한목표치시험가능한하드웨어제작 24

25 시작품종류 물리적 (physical) 기지국탐색기 FPGA alpha prototype beta prototype 최종제품 집중적 (Focused) 기지국탐색기 + 복조기 포괄적 (Comprehensive) 기지국탐색기시뮬레이션 구현불가 기지국탐색을위한신호처리수식 분석적 (Analytical) 25

26 분석적 vs 물리적시작품 분석적시작품 물리적시작품 제품의수학적모형명확하게모형화된현상으로부터발생되는결과만을보여줄수있음어떤결과는분석모형에의한인공적인결과임물리적모형보다는다양한실험을가능하게함 수정이쉬움 제품을근사화한실체모형화되지않은행동을보여줄수있음. 어떤결과는근사화에의한가공물일수있음. 제품에대한피드백을얻기위해좋음 26

27 집중적 vs 포괄적시작품 집중적시작품 포괄적시작품 제품의하나도는몇개의특징만을구현함제품설계에서특정문제에대한대답만을얻을수있음각기능별다른시작품을필요로함. 제품의많은또는모든특징을모두구현함다양한각도에서검증할수있는기회를제공마일스톤과통합을위해가장좋은시작품 27

28 포괄적시작품 다수의포괄적시작품제작 소수의포괄적시작품제작 / 판매 High 기술또는시장위험성 Low 시작품하나로검증완료 포괄적시작품을거의만들지않음 Low High 시작품비용 28

29 시작품전략 불활실성을줄이기위해사용할것 정의된목적을위해모델을만들것 다양한형태의시작품을고려할것 시작품생산및순환시기를결정할것 개념을검증하기위한초기모델은여러개사용할것 부분을통합했을때를검증하기위해되도록적은수의포괄모델을사용 개발과정에서시작품으로부터배울수있는시간을추가적으로배정하는것이좋음 29

30 시작품제작방법 기계 : CNC 연삭기 제품 : 고무주물 + 우레탄주조 재료 : 나무, 플라스틱등 시스템칩개발 ( 전자 ) 소프트웨어 (C/C++, MATLAB) 모델링 재설정가능한하드웨어이용 (FPGA) 직접회로로구현 (ASIC) 30

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<4D F736F F F696E74202D2039C1D65FB0B3B3E4BCB3B0E82E BC8A3C8AF20B8F0B5E55D> 개념설계 공학설계과정 문제정의 ( 요구사항정의 ) 기능구조수립 개념전개및평가 기능및물리적구조수립 각구성요소에대한대안평가 시스템 - 레벨설계 상세설계 검증및개선 시작품제작 제품 2 학습목표 기능구조의핵심에대해논의할수있다. 제품사양및요구조건에기초한기능구조를창출할수있다. 기능구조로부터개념을전개할수있다. 개념과여러가지대안을평가할수있다. 3 기능적분해 기능적분해라?